Реферати

Реферат: Шпаргалка за всім курсом фізики (як її викладають у Дніпропетровськом Державному Технічному Університеті Залізничного Транспорту)

Фізичні і фізико-хімічні методи в криміналістичній експертизі матеріалів документів. Мікроскопічні методи дослідження документів: поняття і зміст, класифікація і різновиди, відмінні риси, умови і можливості практичного застосування. Криміналістичне дослідження папера, використовувані матеріали й інструменти.

Органічна хімія. Значення атома вуглецю в хімічній будівлі органічних сполук. Карбонова кислота - представник граничних одноосновних кислот. Циклічні й ароматичні вуглеводні. Визначення і хімічна будівля ліпідів. Види спиртів. Одержання мила.

Методично значимі параметри комунікативної компетентності менеджера. Погляди закордонних і вітчизняних психологів на поняття комунікативної компетентності як фактора ефективного ділового спілкування. Експериментальне дослідження ключових параметрів рівня професіоналізму менеджера методами фокусів-груп і анкетування.

Аналіз основних тенденцій соціально-економічного розвитку Індії. Загальна характеристика Індії: адміністративний розподіл, клімат, історія, промисловість і сільське господарство, зовнішньоекономічні показники. Вартість експорту і питома вага Індії у світовому експорті за останні 5-10 років, чисельність населення і ВВП.

Проектування послуги в культурно-досуговой діяльності. Теоретичні аспекти сервісної діяльності в досуговой сфері. Порядок організації парку відпочинку, визначення кола споживачів даної послуги і її специфіка. Вибір дизайну парку, технологія його обслуговування. Місце інновацій у діяльності парку.

15. Сила Лоренса. Рух зарядів у магнітному полі.

Сила Лоренса діє на дижущуюся в магнітному полі заряджену частку, змінюючи при цьому тільки напрямок швидкості (тому що вона перпендикулярна до швидкості). Fл = q B V sin (a). Якщо на частку в магнітному полі діє сила Лоренса, вона починає закручуватися (чи рухатися по спіралі) з R = m/q і періодом T = 2pm/q;

16. Ефект Холу.

Ефектом Холу називають виникнення поперечного електричного полючи в чи провіднику напівпровіднику зі струмом при приміщенні його в магнітне поле. Це явище обумовлене впливом сили Лоренса на рух носіїв струму. Напруженість установивщегося поперечного електричного полючи Е = R [B*j], де B-індукція, j-вектор щільності струму, R-постійна Холу. Холловская різниця потенци U=RIB/d, де d - лінійний розмір провідника в напрямку вектора В.

17. Взаємодія зарядів, що рухаються.

Сила, що діє на заряд, що рухається, q2 з боку магнітного полючи іншого заряду, що рухається, q1, називається силою магнітної взаємодії. Якщо два однойменних заряди рухаються у вакуумі з однаковими швидкостями, малими в порівнянні зі швидкістю світла у вакуумі, то сили їхньої магнітної взаємодії явл. силами притягання і чисельно рівні Fm = Моq1q2V2/(4pr2), сила кулоновского ооталкивания - Fе = q1*q2/4pi*ео*r*r. Т. к. еомо = 1/з2, то відношення цих сил дорівнює Fm/Fe = V2/c2; Отже, при швидкостях зарядів, малих у порівнянні зі швидкістю світла у вакуумі, магнітна взаємодія між зарядами, що рухаються, значно слабкіше їхньої електростатичної взаємодії. Однак якщо заряди рухаються в прводнике, що у цілому електрически нейтральний, електричні сили виявляються скомпенсированими, так що залишається тільки магнітна взаємодія. Цим порозумівається магнітна взаємодія провідників зі струмами.

18. Явище електромагнітної індукції. Закон Фарадея. Правило Ленца.

Електромагнітною індукцією називається виникнення е.д. с. у провіднику при його переміщенні в магнітному полі або в замкнутому провідному контурі внаслідок його руху в магнітному чи полі зміни самого полючи. Ця е.д. с. назив. електрорушійною силою електромагнітної індукції. Під її впливом у замкнутому прводнике виникає ел. струм, називаний індукційним струмом. Закон Фарадея : е.д. с. електромагнітної індукції пропорційна і протилежна за знаком швидкості зміни магнітного потоку Фм крізь поверхню, натягнуту на цей контур - Е інд = -dф/dt; Знак мінус у правій частині закону ел.-магн. індукції відповідає правилу Ленца : при всякій зміні магнітного потоку крізь поверхню, натягнуту на прводящий контур, у контурі виникає индуционний струм такого напрямку, що його власне магнітне поле протидіє зміні магнітного потоку, що викликав индуционний струм.

19. Явище самоіндукції. Індуктивність.

Самоіндукцією наз. виникнення е.д. с. електромагнітної індукції в електричному ланцюзі внаслідок зміни в ній електричного струму. Ця е.д. с. наз. електрорушійною силою самоіндукції. Власний магнітний потік прпорционален току : Фс = LI, де коефіцієнт пропорційності L називають індуктивністю. Індуктивність залежить від розмірів і форми провідника зі струмом і від властивостей окруж. середовища (L = ммо n2V, де V=l). Е. Д. С. самоіндукції - Ес = -Ld/dt;

20. Екстратоки.

Це струми, що виникають у момент включення / чи вимикання соленоїда. При розмиканні : I = Іо*e-Rt/ L, де R-активне сопративление контуру, L - його індуктивність. T = R/L - час релаксації. Під час замикання : I = Іо - Іо*e-Rt/L

21. Взаємна індукція.

Взаємною індукцією називається явище порушення е.д. с. електромагнітної індукції в одній ел. ланцюга при зміні ел. струму в іншому чи ланцюзі при зміні взаємного розташування цих двох ланцюгів. У соотв. з основним законом електромагитной індукції е.д. с. взаємної індукції виникає в другому ланцюзі внаслідок зміни потоку Ф в першого ланцюга. Взаємні індуктивності двох контурів рівні, якщо в середовищі немає ферромагнитиков.

22. Енергія магнітного полючи.

При створенні в замкнутому провідному контурі електричного струму необхідно зробити роботу з подолання е.д. с. самоіндукції, перпятствующей наростанню струму в контурі. За законом збереження енергії робота А визначає власну енергію струму в контурі - W = LI2/2; Разом з ростом струму в ланцюзі зростає і магнітне поле цього струму. Власна енергія струму в ланцюзі являє собою не що інше, як енергію його магнітного полючи. Об'ємною щільністю енергії магнітного полючи називається енергія цього полючи, віднесена до його обсягу : w = d/d, де d - енергія, укладена в малому обсязі d полючи, що обраний таким чином, щоб у його межах поле можна було вважати однорідним. В ізотропному і неферомагнітному середовищі w=BH/2;

23. Магнитомеханические явища.

Магнітний момент створюваного ел-ном струму (обертання можна прийняти як струм) дорівнює Pm = IS (S - площу орбіти) Pm = eVr/2; Момент обумовлений рухом ел-на по орбіті, вледствие чого назив. орбітальним моментом ел-на. Напрямок вектора Pm утворить з напрямком руху ел-на левовинтовую систему. Електрон, що рухається по орбіті, має момент імпульсу M = mVr. Вектром М назив. орбітальним механ. моментом ел-на. Він утворить з напрямком руху ел-на правовинтовую систему. Отже напрямку векторів Pm і M протилежні. Відношення магнітного моменту елементарної частки до її механ. моменту назив. магнитомеханическим відношенням. Для ел-на воно дорівнює : Pm/M = - e/2m. Внаслідок обертання навколо ядра ел-н виявляється подібним до вовчка. Ця обставина лежить в основі так званих магнитомеханических явищ, що полягають у тім, що намагнічування магнетика приводить до його обертання і, навпаки, обертання магнетика викликає його намагнічування.

24. Досвід Енштейна-Ді Хааза. Досвід Барнета.

Існування першого явища (вопр. 23) було доведено експериментально Ейнштейном і де Хаазом, а другого - Барнетом. Досвід 1 : якщо намагнітити стрижень з магнетика, те магнітні моменти електронів установляться по напрямку полючи, а механич. моменти - проти. У результаті сумарний механічний момент ел-нов стане відмінним від нуля. Момент імпульсу системи стрижні-електрони повинен залишитися без змін. Тому стрижень презнаходить момент імпульсу й отже приходить в обертання. Зміна напрямку намагніченості приведе до зміни напрямку обертання стрижня. Досвід Ейнштейна і де Хааза здійснювався в такий спосіб : тонкий залізний стрижень підвішували на пружній нитці і поміщали усередину соленоїда. Закручування нитки при намагнічуванні стрижня постійним м. п. виходило дуже малим. Для посилення ефекту був застосований метод резонансу - соленоїд харчувався перемінним струмом, частота к-рого підбиралася рівній власній частоті механич. коливань системи.

Досвід 2 : якщо установити гіроскоп, закріплений у карданному підвісі, на диск відцентрової машини і привести її в обертання, то вісь гіроскопа установиться по вертикалі, причому так, що напрямок обертання гіроскопа збіжиться з напрямком обертання диска. При зміні напрямку обертання відцентрової машини вісь гіроскопа поварачивается на 180 градусів, тобто так щоб напрямку обох обертань знову збіглися. Барнет приводив залізний стрижень у дуже швидке обертання навколо його осі і вимірював виникаюче при цьому намагнічування. З результатів цього досвіду Барнет одержав для магнитомеханического відносини величину, у два рази перевищуючу значення -e/2m (тому що крім орбітальних моментів, ел-н має власними механич. Ms і магнітним Pms моментами, для к-рих магнитомеханическое відношення дорівнює -e/2m, тобто соотв. досвіду)

25. Діамагнетизм.

Діамагнетиками наз. в-ва, магнітні моменти атомів (молекул) яким у відсутності зовнішнього магнітного полючи дорівнюють нулю, тому що магнітні моменти всіх електронів атома (молекули) взаємно скомпенсовані. Такою властивістю володіють, наприклад, речовини, в атомах (молекулах) к-рих маються тільки цілком заповнені електронні шари - інертні гази, водень, азот NaCl і ін. При внесенні діамагнітного в-ва в зовнішнє магнітне поле його атоми презнаходять наведені магнітні моменти. Магнітна проникність < 1.

26. Парамагнетики.

Парамагнетиками наз. в-ва, атоми (молекули) яким під час відсутності зовнішнього магнітного полючи мають відмінний від нуля магнітний момент. Існування цього магнітного моменту може бути зв'язане як з орбітальним рухом електронів в атомах (мол-х) парамагнетика, так і зі спіновими магнітними моментами цих електронів. Прикладами парамагнетиков є лужні і щелочноземельние метали. В отсутсвие зовнішнього магн. полючи вектори магнітних моментів різних атомів парамагнетика, що роблять тепловий рух, орієнтовані в просторі зовсім безладно, так що намагніченість парамагнетика дорівнює нулю. Магнітна проникність > 1.

27. Ферромагнетики. Природа ферромагнетиков.

Ферромагнетиками називаються тверді в-ва (як правило находящиеся у твердому стані), що володіють при не занадто високих температурах мимовільної (спонтанної) намагніченістю, що сильно змінюється під впливом зовнішніх впливів - магнітного полючи, деформації, зміні температури. Ферромагнетики є сильномагнитними середовищами : внутрішнє магнітне поле може в сотні і тисячі разів перевершувати зовнішнє. У кожного ферромагнетика мається така темпера t, називана крапкою Кюрі, вище до-рій речовина утрачає свої особливі магнітні св-ва і поводиться як звичайний парамагнетик. Виміру гіромагнітного відношення для ферромагнетиков показали, що елементарними носіями магнетизму в них є спінові магнітні моментів електронів. Область спонтанної орієнтації магн. моментів наз. доменом. Магнітна проникність ферромагнетика > > 1.

28. Струми Фуко.

Індукційні струми, що виникають у суцільних провідниках, наз. вихровими чи струмами струмами Фуко. У товщах суцільних провідників виникає багато замкнутих ліній таких струмів. Струми Фуко сприяють нагріванню провідника, це приводить до втрат енергії. Для їхнього зменшення сердечники трансформаторів, магнітні ланцюги ел. машин виготовляють не суцільними, а з окремих ізольованих пластин, пов-ти к-рих розташовуються паралельно лініям магнітної індукції.

29. Робота перемагнічування ферромагнетика.

(Нк - коерцитивная сила, це напруженість, що цілком розмагнічує ферромагнетик). d = V H d, де V-обсяг ферромагнетика. При намагнічуванні ферромагнетика робота не може бути прирівняна збільшенню енергії магн. полючи. По завершенні циклу перемагнич., Н и В, а значить і магн. енергія будуть мати первонач. величину. Робота йде на увелич. внутр. енергії ферромагнетиков, тобто на нагрівання. При здійсненні одного циклу перемагнич. ферромагн. робота затрачувана, у розрахунку на еденицу обсягу, чисельно дорівнює площі петлі гистерезиса (криволин. інтеграл від Hd). Ця робота йде на нагрівання ферромагнетика.

30. Вихрове електричне поле.

Тік можна представити як інтеграл від щільності струму в межах малої ділянки площею d по всій площі. Тому відповідно до теореми Стокса, із закону повного струму випливає, що магнітна індукція в якій-небудь крапці магнітного полючи у вакуумі зв'язана з щільністю струму співвідношенням : rot B = мо*j. У такий спосіб магнітне поле є безвихровим (rot B = 0) у всіх областях простору, де немає електричних струмів, і вихровим усюди, де ці струми є.

31. Тік зсуву.

Максвелл узагальнив закон повного струму, припустивши, що перемінне електричне поле, так само як і електричний струм, є джерелом магнітного полючи. Кількісною мірою магнітної дії перемінного електричного полючи служить струм зсуву. Током зсуву крізь замкнуту поверхню називається фізична величина, рівна потоку вектора щільності струму зсуву крізь цю пов-ть (j=d/dt, де j - щільність струму зсуву, D - вектор електричного зсуву. Облік струмів зсуву приводить до того, що ланцюга непостійних струмів стають замкнутими. Струми зсуву "проходять" у тих ділянках, де немає провідників, наприклад між обкладками що заряджається чи розряджається конденсатора.

32. Система рівнянь Максвелла : диффер. форма. Матеріальні рівняння.

Теорією Максвелла назвивается послідовна теорія єдиного електромагнітного полючи, створюваного довільною системою електричних зарядів і струмів. У теорії Максвелла зважується основна задача електродинаміки : по заданому розподілі зарядів і струмів відшукуються характеристики створюваних ними електричного і магнітного полів. Якщо ми із системи 4-х рівнянь перейдемо в проекції на осі (E - Ex Ey Ez, B - Bx By Bz), то не зможемо вирішити її, через великий кол-ва невідомих. Для їхнього перебування користаються так називаними матеріальними рівняннями, що характеризують електричні і магнітні св-ва середовища.

33. Аналіз рівнянь Максвелла.

1-і рівняння вказує на те, що поле є вихровим (вопр. 30). 2-і рівняння - Максвелл узагальнив теорему Остроградского-Гаусса для електростатичного полючи. Він припустив, що вона справедлива для будь-якого електричного полючи як стаціонарного, так і перемінного. 3-і рівняння : Див. струм зсуву. В інтегральній формі показує, що циркуляція вектора напруженості магнітного полючи по довільному замкнутому контурі дорівнює алгебраїчній сумі макрострумів і струму зсуву крізь поверхню, натягнуту на цей контур. 4-і рівняння - теорема Остроградского-Гаусса справедлива для будь-якого магнітного полючи.

Якщо електричні і магнітні полючи стационарни (d/dt = d/dt = 0), то ці полючи існують незалежно друг від друга. Електричне поле описується двома рівняннями електростатики : rot E = 0 і div D = p, а магнітне поле - двома рівняннями магнитостатики : rot H = j і div B = 0;

34. Електромагнітні хвилі як рішення рівнянь Максвелла.

Перемінне електр. поле породжує магнітне, котре виявляється теж перемінним, і у свою очредь породжує ел. поле. Якщо збудити за допомогою движ. зарядів електромагнітне поле, то в просторі навколо зарядів виникне послідовність взаємних перетворень електрич. і магнітних полів, що поширюється від крапки до крапки. Цей процес буде переодичним у часі й у просторі і, отже, являє собою хвилю. Рівняння Максвелла дозволяють електромагнітні хвилі.

35. Енергія й імпульс електромагнітного полючи. Вектор Умова-Пойтинга.

Об'ємна щільність енергії електромагнитног полючи (енергія ел.-магн. хвилі) W = eeo E2/2 + mmo H2/2, якщо хвиля поширюється у вакуумі, то із соотнош. між H і E енергія W = EH/c, де з - швидкість світла у вакуумі. Вектор щільності потоку енергії електромагнітної хвилі називається вектором Умова-Пойтинга. Швидкість переносу енергії монохроматичною хвилею, що біжить, дорівнює фазової швидкості цієї хвилі (у вакуумі - с). Тому вектор Умова-Пойтинга для такої хвилі : P=WV=[EH]. Вектор спрямований убік поширення хвилі.

36. Фізична природа світла. Досвіди по визначенню швидкості світла.

Світло являє собою електромагнітні хвилі різних частот. Уся колірна гама, сприймана людським оком, є змішання декількох світлових спектрів. Учені навчилися одержувати практично нескінченну колірну гаму змішуючи три кольори : RGB. Досвіди : 1. Досвід Ремера. (запізнювання проходження світла до землі при затьмаренні супутника Юпітера), 2. Досвід Физо (обертовий диск із безліччю отворів, нанесених по окружності одного радуса, крізь к-рий людина спостерігає відбите світло, що пройшло шлях : джерело-колесо-дзеркало-колесо-дзеркало-око. Змінюючи частоту обертання колеса спостерігалася поява/зникнення світла. 3. Досвід Фуко.

37. Геометрична оптика. Принцип Ферма.

Закони геометричної оптики : 1. Світло поширюється прямолінійно. 2. Світлові промені не взаємодіють. 3. Кут відображення дорівнює куту падіння. 4. Закон переломлення : n=sin(A)/sin(B), де n-коеф. переломлення, A-кут падіння, B-кут відображення. Принцип Ферма : для оптики - світло поширюється так, щоб час поширення був мінімальним. Загальний - усі процеси проходять так, щоб при цьому затрачався мінімум енергії.

38. Інтерференція світлових хвиль. Умови посилення й ослаблення світла.

Інтерференція - стійкий перерозподіл інтенсивності світла при накладенні когерентних хвиль.

39. Інтерференція Юнга. Дзеркала і біпризма Френеля.

Юнг вирізував двох дірок у світлонепроникній пластині і спостерігав інтерференцію від одного джерела. (дуже схоже на збільшені дифракційні ґрати). Біпризма складається з двох однакових тригранних призм, складених підставами і виготовлених як одне ціле. Заломлюючі кути при верхній і нижній вершинах біпризми дуже малі. Світло від джерела S переломлюється в біпризмі і поширюється за нею у виді двох систем хвиль, що відповідають когерентеим мнимим джерелам світла S1 і S2. Інтерференція цих хвиль спостерігається в області їхнього перекриття на екрані Е.

40. Інтерференція від тонких плівок.

Прикладом інтерференції світла, набдюдающейся в природних умовах, може служити райдужне фарбування тонких плівок (мильних міхурів, плівок чи нафти олії на поверхні води). Утворення частково когерентних хвиль, инерферирующих при накладенні, відбувається в цьому випадку вследсвие відображення падаючого на плівку світла у верхній і нижній її поверхні. Результат інтерференції залежить від зрушення фаз, що здобувається хвилями, що накладаються, у плівці і залежного від їхньої оптичної різниці ходу - різниця оптичних довжин шляху хвиль. Оптичною довжиною шляху світла називається добуток геометричної довжини шляху, пройденого світлом у середовищі, на показник переломлення цього середовища. Застосовують, приміром, в оптику, накладаючи плівки на лінзи, для зменшення втрат інтенсивності світла.

41. Кільця Ньютона.

No comment...

42. Застосування інтерференції.

Інтерференцію застосовують, наприклад, для одержання картини внутрішніх напружень деталі. При цьому з прозорого матеріалу виготовляють точну копію деталі. При додатку до деталі зовнішніх сил можна в місцях деформації спостерігати інтерференційну картину. Нанесення на лінзи плівок для зменшення втрат при проходженні світла через об'єктив - наз. просвітління оптики.

43. Принцип Гюйгенса-Френеля.

Принцип Гюйгенса - усі крапки поверхні, через котрорие проходить фронт хвилі в деякий момент часу t, варто розглядати як джерела вторинних хвиль, а шукане положення фронту в момент часу t+dt збігається з поверхнею, що обгинає усі вторинні хвилі. При цьому вважається, що в однорідному середовищі вторинні хвилі випромінюються тільки вперед, тобто в напрямках, що складають гострі кути з зовнішньою нормаллю до фронту хвилі. Принцип Гюйгенса є чисто геометричним. Він не вказує способу розрахунку амплітуди хвилі. Тому принцип Гюйгенса недостатній для розрахунку закономірностей поширення світлових хвиль. Наближений метод рішення цієї задачі, що є розвитком принципу Гюйгенса на Основі запропонованої Френелем ідеї про когерентність вторинних хвиль і їхньої інтерференції при накладенні, називається принципом Гюйгенса-Френеля. Цей принцип можна виразити так : 1. при розрахунку світлових коливань джерело можна замінити еквівалентної йому системою вторинних джерел - малих ділянок d будь-якої замкнутий вспомагательной поверхні S, проведеної так, щоб вона охоплювала джерело. 2. Вторинні джерела когерентни між собою і тому порушувані ними хвилі интерферируют при накладенні.

44. Прямолінійність розподілу світла відповідно до методу зон Френеля.

За допомогою принципу Гюйгенса-Френеля можна обґрунтувати з хвильової точки зору закон прямолінійного поширення світла в однорідному середовищі. Разобъем поверхня S на невеликі кільцеві ділянки - зони Френеля. Коливання, порушувані в крапці М двома сусідніми зонами протилежні по фазі, тому що різниця ходу від сходственних крапок цих зон до крапки М дорівнює половині довжини хвилі. Отже, амлплитуда коливань у крапці М дорівнює А=А1-А2+А3-А4+.., де Аі - амплітуда коливань, порушуваних у крапці М вторинними джерелами, що знаходяться в межах однієї зони. Зі збільшенням і збільшується і відстань від зони до крапки М, і кут між нормаллю до поверхні зони і напрямком у крапку М. Тому, відповідно до принципу Гюйгенса-Френеля A1 > A2 > A3 .., а Ai = (Ai+1 + Ai-1)/2, отже амплітуда коливань у крапці М дорівнює А = А1/2, тобто результуюче дія усього відкритого хвильового фронту дорівнює половині дії першої (центральної) зони Френеля, радіус до-рій дуже мал. У такий спосіб можна вважати, що світло поширюється з S у M прямолінійно.

45. Дифракція від щілини.

Дифракцією світла називається сукупність явищ, що обумовлені хвильовою природою світла і спостерігаються при його поширенні в середовищі з різко вираженою оптичною неоднорідністю (поблизу границь непрозорих тіл, в отворах екранів). У більш вузькому змісті під дифракцією розуміється огибание світлом зустрічних перешкод, порівнянних з довжиною хвилі. Розрізняють два випадки дифракції світла : дифракцію Френеля (дифракція в променях, що сходяться,) і дифракцію Фраунгофера (дифракція в рівнобіжних променях) - дифракція на щілині.

46. Дифракційні ґрати.

Дифракційні ґрати являють собою систему з великого числа однакових по ширині і рівнобіжних дркг другу щілин в екрані, розділених також однаковими по ширині непрозорими проміжками. Сума ширина одного прозорого і непрозорого проміжку називається постійної чи періодом дифракційних ґрат.

47. Дисперсія світла. Відмінність дисперсійного і дифракційного спектрів.

Дисперсією світла називається залежність фазової швидкості світла в середовищі від його частоти. Ця залежність легко виявляється, наприклад при проходженні пучка білого кольору через призму. На екрані, установленому за призмою, спостерігається райдужна смужка, що називається призматичним чи дисперсійним спектром. Залежність показника переломлення середовища від частоти світла нелінійна і немонотонна. Області значень, у яких з ростом частоти збільшується також показник переломлення, соответсвуют нормальної дисперсії світла (якщо навпаки - дисперсія аномальна).

48. Дифракція рентгенівських променів.

Дифракцію рентгенівських променів на кристалах можна витлумачити як результат інтерференції рентгенівського випромінювання, що дзеркально відбивається від систем рівнобіжних площин, що проходять через вузли кристалічних ґрат. Ці площини називаються сітчастими, чи атомними, площинами кристала (у кристалі дифракція об'ємна - тобто тривимірна). Відстань між двома сусідніми сітчастими площинами наз. межплоскостним відстанню, а кут між падаючим променем і сітчастою площиною - кутом ковзання.

49. Природне і поляризоване світло. Закон Малюса.

Світло наз. природним чи неполяризованої, якщо напрямок коливання вектора Е не є переважним. Світло називається частково поляризованим, якщо в ньому мається переважні напрямок коливання вектора Е. Частково поляриз. світло можна розглядати як сукупність одночасно поширюються в тому самому напрямку природного і лінійно поляризованого світла. Поляризацією світла назив. вив=розподіл лінійно поляризованого світла з природного чи частково поляризованого. Для цієї мети використовують поляризатори. Їхня дія ґрунтується на поляризації світла при його відображенні і переломленні на границі роздягнула двох середовищ, а також на явищах лінійної променезаломлюваності і дихроизма. Той же пристрій можна використовувати як аналізатори, тобто для визначення характеру і ступеня поляризації світла. Закон Малюса : Ia = Ip*cos2(a), де Ia і Ip інтенсивності лінійно поляризованого світла, пропущеного аналізатором і падаючого на нього. Кут а - між головною площиною поляризатора і площиною в до-рій змінюється Е.

50. Закон Брюстера. Одержання поляризованих променів.

Закон Брюстера : відбите світло цілком лінійно поляризоване при куті падіння і=ібр, що задовольняє умові tg(ібр) = n, де n - відносний показник переломлення середовища, що відбиває світло.

51. Ефект Керра. Оптично активні середовища.

Оптично ізотропне прозоре тіло стає анізотропним (тобто показник переломлення залежить від напрямку хвилі), якщо його подвергуть механічної деформації. Ефектом Керра називається виникнення оптичної анізотропії в прозорого ізотропного твердого, рідкого чи газоподібного діелектрика при приміщенні його в зовнішнє електрич. поле. Під дією однорідного ел. полючи діелектрик поляризується і здобуває отические св-ва одноосьового кристала, оптична вісь к-рого збігається по напрямку з вектором Е напруженості полючи.

52. Застосування поляризації.

Для телекерування затемнення стекол у наворочених тачках і президентських дачах.

53. Поглинання світла. Закон Бугера-Ламберта.

Поглинанням світла наз. явище зменшення енергії світлової хвилі при її поширенні в речовині, що відбувається внаслідок перетворення енергії хвилі у внутрішню енергію в-ва чи в енергію вторинного випромінювання, що має інший спектральний склад і інші напрямки поширення. Поглинання світла може викликати нагрівання в-ва, порушення й іонізацію чи атомів молекул, фотохімічні реакції. Поглинання світла описується законом Бугера-Ламберта, соглано до-рому інтенсивність плоскої хвилі монохроматичного світла зменшується в міру проходження через поглинаючу середовище по експонентному законі : I = Io e-a'x, де Iо і I - значення інтенсивності світла на вході і виході із шару середовища товщиною x, а а' - натуральний показник поглинання середовища, що залежить від природи і стану поглинаючої середовища і від довжини хвилі світла.

54. Розсіювання світла.

Розсіюванням світла наз. явище перетворення світла речовиною, що супроводжується зміною напрямку поширення світла і що виявляється як невласне світіння тіла. Це світіння обумовлене змушеними коливаннями електронів в атомах середовища, що розсіює, під дією падаючого світла. Розсіювання світла відбувається в оптично неоднорідному середовищі, показник переломлення до-рій нерегулярно змінюється від крапки до крапки унаслідок флуктуацій щільності середовища (молекулярне чи релеевское розсіювання) або за рахунок присутності в середовищі сторонніх малих часток (розсіювання світла в мутному середовищі).

55. Види випромінювання. Характеристики теплового випромінювання. Абсолютно чорне тіло.

Випромінювання - у залежності від довжини хвилі - Радіохвилі, Оптичне випромінювання, інфрачервоне випромінювання, видиме випромінювання, ультрафіолетове, рентгеновсое і гама випромінювання. Електромагнітне випромінювання, що випускається в-вом і виникаюче за рахунок його внутрішньої енергії називається тепловим. Воно залежить тільки від температури й оптичних св-в випромінюючого тіла. Теплове випромінювання - єдине, котре може знаходиться в термодинамічній рівновазі з речовиною. Абсолютно чорне тіло - тіло, що цілком поглинає все падаюче на нього випромінювання незалежне від напрямку падаючого випромінювання, його спектрального складу і поляризації, нічого не відбиваючи і не пропускаючи. Моделлю може служити майже замкнута порожнина (сфера) з невеликим отвором. Це отвір - а. ч. т.

56. Закон Киргофа. Функція Киргофа.

Закон Киргофа : відношення испускательной здатності до його поглощательной здатності не залежить від природи тіла і дорівнює испускательной здатності абсолютно чорного тіла при тих же значеннях температури і частоти. Залежність испускательной здатності від частоти і температури називається функцією Киргофа : rv = f(f,T).

57. Закон Стефана-Больцмана. Закони Вина.

Закон Стефана-Больцмана : енергетична світність абсолютно чорного тіла пропорційна четвертого ступеня його абсолютної температури. Закон зсуву Провина - при підвищенні температури тіла максимум испускательной здатності абсол. чорного тіла зміщається убік менших довжин хвиль - Y = b/T, де Y - довжина хвилі, а b=0.029 м*ДО - постійна Провина.

58. Формула Релея-Джинса. Ультрафіолетова катастрофа.

Формула Релея-Джинса погодилася з експериментальними даними тільки в області малих частот. Крім того з її випливав абсурдний висновок про те, що при будь-якій температурі енергитическая світність абс. черн. тіла й об'ємна щільність енергії рівноважного випромінювання нескінченно великі. Цей результат до якого прийшла класична фізика в задачі про спектральний розподіл рівноважного випромінювання, одержав образну назву "Ультрафіолетова катастрофа".

59. Висновок формули Планка по Ейнштейну.

Як теоретичну модель абсолютно чорного тіла можна взяти нескінченну систему гармонійних осцилляторов із усілякими загальними частотами. Кожний з таких осцилляторов відповідає монохроматичному компоненту чорного випромінювання. Правильне вираження для середньої енергії осциллятора удалося знайти Планку шляхом уведення квантової гіпотези, зовсім далекій класичній фізиці - енергія осциллятора може приймати лише визначені дискретні зачения, рівні цілому числу елементарних порцій енергії - квантів енергії. Квант енергії ревен : Ео = hf, f - частота світла, h - постійна планка.

60. Закони фотоефекта. Формула Ейнштейна для фотоефекта.

Фотоефектом називають явище виникнення електронної хмари над поверхнею в-ва під дією світла. Фотоефект безинерционен. Закони фотоефекта були відкриті Столетовим. 1-й закон : в електронів, що вириваються світлом з металу в одиницю часу, прямо пропорційно інтенсивності світлової хвилі. 2-й закон : максимальна кінетична енергія фотоелектронів лінійно зростає з частотою світла і не залежить від інтенсивності світла. Якщо частота світла менше визначеної для даного в-ва частоти, то фотоефект не спостерігається (червона границя фотоефекта). Рівняння Ейнштейна для фотоефекта : Е = hf - Авих, де Е - максимальна кинетич. енергія ел-нов після вильоту, Авих - робота виходу електрона, f - частота падаючого світла.

61. Досвід Боті.

Тонка металева фольга містилася між двома газорозрядними лічильниками. Фольга освещалас слабким пучком рентгенівських променів, під дією к-рих вона сама ставала джерелом рентгенівських променів (явище рентгенівської флуорисценції). Унаслідок малої інтенсивності первинного пучка в квантів, що випускаються фольгою було невелике. При влученні на лічильник вторинних рентгенівських променів з фольги, він спрацьовував і пускав у хід особливий механізм, що робив оцінку на стрічці, що рухається. Якби випромінювана енергія поширювалася рівномірно в усі сторони, як ето випливає з хвильових представлень, обидва лічильники повинні були б спрацьовувати одночасно й оцінки на стрічці приходилися б одна проти другойю В дійсності спостерігалося зовсім безладне розташування оцінок, це можна пояснити тільки тим, що в окремих процесах випущення виникають світлові частки, що летять то в одному, то в іншому напрямках - фотони.

62. Рентгенівське випромінювання.

Чи ренгеновские промені - назив. електромагнітне випромінювання, що виникає при взаємодії заряджених часток і фотонів з атомами в-ва і характеризується довжинами хвиль у вакуумі, що лежать у широкому діапазоні з умовними границями : від 10-100 нм до 0,01-1 пм. Рентгеновсое випромінювання володіє великою проникаючою здатністю.

63. Ефект Комптона.

Ефектом комптона наз. зміна довжини хвилі рентгенівського випромінювання при його розсіюванні речовиною, що містить легкі атоми. Ефект Комптона не вдається пояснити на основі класичної хвильової теорії світла. Відповідно до квантової теорії, ефект Комптона є результатом пружного зіткнення рентгенівського фотона з вільним чи майже вільним електроном (з малим зв'язком з ядром). При цьому фотон передає електрону частина своєї енергії і частина свого імпульсу у відповідностями з законами збереження енергії й імпульсу. Якщо ел-н сильно зв'язаний з атомом, то при розсіюванні на ньому фотона останній передає енергію й імпульс не електрону, а атому в цілому.

64. Види спектрів. Формула Бальмера.

Сукупність частот, к-рие містяться у випромінюванні якого-небудь в-ва, називається спектром випущення (Емиссионим спектром) цього в-ва, а що поглинаються - спектром поглинання (адсорбційним спектром). 2. Світні гази в атомному стані створюють лінійчаті спектри випущення, що складаються з окремих вузьких спектральних ліній. 3. Випромінюючі молекули створюють смугасті спектри випущення, у к-рих безліч тісна розташованих спектральних ліній утворять групи - смуги, розділені темними проміжками. 4. Ракаленние тверді тіла і рідини створюють безупинний спектр випущення. Звертання спектральних ліній випущення і поглинання : атоми даного хім. елемента поглинають ті спектральні лінії (частоти), к-рие вони самі випускають. Формула Бальмера - Іt's so easy.

65. Постулати Бора. Досвід Франка і Герца.

Постулати Бора : електрони можуть знаходиться на стаціонарних орбітах, на яких вони не випромінюють. 2. У стациоенарном стані атома електрон квантованние значення моменту імпульсу L = mv; 3. При переході з однієї орбіти на іншу електрон випромінює/поглинає енергию.

66. Атом водню по теорії Бора.

Атом являє собою позитивно заряджене ядро. Електрон, що рухається довкола нього по круговій орбіті, підкоряється другому закону Ньютона ma = Fk, де Fk - сила кулоновского притягання до ядра, m - маса ел-на, a-центростреметильное прискорення. Для визначення дозволених орбіт Бор увів постулат - правило квантування : mVr = nh/2p, n=(1,2,..)

67. Гіпотеза де Бройля. Досвід Девисона. Досвід Фабриканта.

У 1924 р. Бройль висунув гіпотезу, що дуалізм не є особливістю одних тільки оптичних явищ, але має універсальне значення. Допускається, що частки поряд з курпускулярними св-ми мають також і хвильові, де Бройль переніс на випадок часток в-ва того ж правила переходу від однієї картини до інший, які справедливі у випадку світла. По ідеї де Бройля, рух чи електрона якої-небудь іншої частки зв'язано з хвильовим процесом, довжина хвилі к-рого дорівнює h/mv, m - маса частки, v - її швидкість, h - постійна Планка. Гіпотеза підтвердилася досвідами Девисона і Фабриканта. Девисон досліджував відображення електронів від монокристалла нікелю. Вузький пучок моноенергетических ел-нов направлявся на поверхню монористалла, сошлифованною перпендикулярно до великої діагоналі кристалл. ґрати. Відбиті електрони уловлювалися циліндричним електродом, присоед. до гальванометра. Інтенсивність відбитого пучка оцінювалася по силі струму, при цьому варіювалися швидкість електронів і кут падіння. Досвід Фабриканта - дифракція ел-на (пропускали по одинаку через прилад, проміжок часу між двома послідовними проходженнями ел-нов через кристал приблизно в 30 000 разів перевершував час, витрачений на проходження ел-ном на проходження всього приладу).

68. Подвійність властивостей мікрочастинок.

По гіпотезі де Бройля мікрочастинки мають двоїсту природу. Вони виявляють як хвильові (дифракція, відображення, переломлення, інтерференція) св-ва, так і курпускулярние (фотоефект, ефект Комптона, випромінювання тіл)

69. Принцип невизначеності Гейзенберга.

Твердження про те, що добуток невизначеностей значень двох сполучених перемінних не може бути один по одному величини менше постійної Планка, називається принципом невизначеності Гейзенберга. Співвідношення невизначеностей накладивабт у квантової механикеопределенние обмеження на можливості опису руху частки по деякої траекторії. Не можна з 100 % точністю визначити місце розташування частки. Частка не локалізується в просторі.

70. Рівняння Шредингера. Фізичний зміст псі-функції.

Положення частки в просторі в даний момент часу визначається в квантовій механіці завданням хвильової функції (псі-функції). Хвильова ф-я є основною характеристикою стану мікрооб'єктів (атомів, молекул і т.д.). Квадрат псі-функції є щільність імовірності і задає імовірність перебування частици в даній крапці простору. Рівнянням Шредингера назив. основне диффер. рівняння щодо хвильовий ф-ції. Воно визначає псі-функцію для мікрочастинок, що рухаються в силовому полі з потенційною енергією U, зі швидкістю v < < c.

71. Рішення рівняння Шредингера для вільної частки.

72. Стандартні умови для стаціонарного рівняння Шредингера для енергії і моментів.

У випадку, коли псі-функція не залежить від часу, вона задовольняє стаціонарному рівнянню Шредингера. Псі-функції задовольняючі цьому рівнянню Шредингера наз. власними ф-ями. Вони існують лише при визначених значеннях енергії (власні значення енергії). Сукупність власних значень енергій утворить енергетичний спектр частки.

73. Частка в потенційній ямі : квантування енергії.

Потенційною ямою називається область простору, у якій потенційна енергія U частки менше деякого значення Umax. Рух колективізованих ел-нов в атомі розглядається в класичній електронній теорії як рух у потенційній ямі, причому поза металом потенційна енергія ел-на дорівнює нулю, а усередині металу вона негативна і чисельно дорівнює роботі виходу ел-на. Фізичні в-ни, що можуть приймати лише визначені дискретні значення, називаються квантованними. Власні значення енергії W частки в одномірній потенційній ямі нескінченної глибини : W = n2h2/2m2, де n=(1,2,..). Квантованние значення Wn називаються рівнями енергії, а числа n - квантовими числами.

74. Частка в потенційній ямі : імовірність перебування.

Описується стаціонарним рівнянням Шредингера для частки в потенційній ямі - Імовірність знайти частку поза потенційною ямою дорівнює нулю.

75. Тунельний ефект.

Тунельним ефектом називається проходження часток крізь потенційні бар'єри (поле сил, що діють на частку). Тунельний ефект є квантомеханическим ефектом, зв'язаним з тим, що частки мають хвильовими св-вами. Прозорістю D потенційного бар'єра назив. величина : D = Іпрох/Іпад, Іпрох - інтенсивність хвилі де Бройля, що пройшла крізь бар'єр, Іпад - падаючої на бар'єр.

76. Нульові коливання.

ABSENT

77. Утворення енергетичних зон у кристалі. Принцип заборони Паули.

В ізольованих атомах електрони знаходяться в дискретних енергетичних станах. У твердому тілі енергетичні стани визначаються ка взаємодію їх з ядром свого атома, так і електричним полем кристалічних ґрат, тобто взаємодією з іншими атомами. У результаті цієї взаємодії енергетичні атоми електронів розщеплюються. Замість дискретного енергетичного рівня, характерного для ізольованого атома, виникає N близько расположеннихдруг від друга енергетичних рівнів, що утворять енергетичну смугу (зону). У кристалах утвориться зонний енергетичний спектр електронів. Утворення зонного енергетичного спектра випливає зі співвідношення невизначеностей.

78. Метали, напівпровідники, діелектрики : енергетичні зони.

Розходження в електричних свойстах твердих тіл порозуміваються в зонній теорії різним заповненням електронами дозволених енергетичних зон. Ці два фактори визначають віднесення даного твердого тіла до провідників електричного чи струму до діелектриків. Необхідною умовою можливості для того, щоб тверде тіло могло бути провідником, є наявність вільних енергетичних рівнів, на к-рие електричне поле могло б перевести електрони. Варто враховувати, що це поле може викликати лише внутрізонні переходи електронів. Якщо зона не цілком зайнята валентними електронами, то тверде тіло завжди є провідником електричного струму. Напівпровідниками називаються тверді тіла, у яких валентна зона віддалена від порожньої зони провідності (при Т=0 ДО) порівняно вузьким інтервалом енергії d, меншим, чим у діелектричних кристалів. У кремнію d = 1,1 ев

79. Власна і примесная провідність напівпровідників.

Чисті напівпровідники мають власну провідність. У створенні струму рівною мірою беруть участь вільні заряди двох типів : негативні - електрони і дірки - полож. У чистому напівпровіднику концентрація вільних електронів і дірок однакова. Примесная провідність буває двох типів : чи n-типу електронна провідність (виникає при перекиданні електронів з валентної зони в зону провідності). Примесние атоми повинні мати більшу валентність, чим основні атоми напівпровідника. Звідси концентрація вільних електронів у провідниках n-типу набагато більше, ніж дірок. Примесние провідники р-типа володіють дирочной провідністю. Примесние атоми меншої валентності і, виходить, дірок значно більше, ніж вільних електронів. Однак самі дивні речі відбуваються на границі зіткнення двох цих проводимостей при протіканні через неї ел. струму.