Визначення зміщення, швидкості і прискорення матеріальної точки при гармонічних коливаннях. Дослідження зв’язку довжини хвилі з періодом мінливості і частотою. Знаходження сталої дифракційної гратки. Аналіз ступеню поляризації заломленого променю.
Зміщення, швидкість і прискорення матеріальної точки при гармонічних коливаннях визначаються рівняннями: х = А cos (w t j0), ? = - Сила, яка діє на тіло при вільних гармонічних коливаннях (квазіпружна сила): F = ma = - m w2 x = - k x, де k = mw2 - коефіцієнт квазіпружної сили, який вимірюється силою, що викликає зміщення х = 1. При додаванні двох однаково направлених гармонічних коливань однакового періоду одержуємо гармонічне коливання того ж періоду, амплітуда якого А і початкова фаза j0 визначаються рівняннями : , tq j0 = , де А1 і А2 - амплітуди коливань, що складаються; Частинка здійснює гармонічні коливання вздовж осі х біля положення рівноваги х = 0. Скориставшись значеннями амплітуди коливань і початкової фази, знаходимо координату х і швидкість ? в момент часу t: x = 35,5 cos (4 ? 2,40 p/4) = - 20,2 см, ? = - 35,5 ? 4sin (4 ? 2,40 p/4) = 115,7 см/с.Звязок довжини хвилі з періодом коливань і частотою: де ? - швидкість поширення хвиль в пружному середовищі; Знайдемо швидкість і прискорення поширення хвиль у пружньому середовищі як відповідні похідні за часом від (1): ; . а) зміщення точок середовища на відстані х = 2 м і в момент часу t = 7 мс, дорівнює б) швидкість цих точок Знайти: а) відношення амплітуди зміщення частинок середовища до довжини хвилі; б) амплітуду швидкості частинок середовища і її відношення до швидкості поширення хвиль; в) амплітуду відносної деформації середовища і її звязок з амплітудою швидкості частинок. Відношення амплітуди швидкості частинок середовища до швидкості поширення хвиль в) для знаходження звязку амплітуди відносної деформації частинок і амплітуди швидкості частинок знайдемо відповідні похідні від рівності (2): ;При вільних коливаннях в контурі, який складається з послідовно зєднаних конденсатора ємністю С, котушки з індуктивністю L і резистора з омічним опором R, заряд на обкладках конденсатора змінюється за законом: q = q0 e-bt ? cos (wt j0), де q0 e-bt - амплітуда згасаючих коливань; Оскільки обидві величини Е і Н, які характеризують електромагнітну хвилю, в кожній її точці змінюються в часі за законом синуса або косинуса і знаходяться в однакових фазах, співвідношення (2) можна записати так: R = E0 sin wt H0 sin wt = E0 H0 sin2 wt. Написати рівняння цих коливань, вважаючи, що в момент часу t = 0 зміщення х(0) = 0 і ?(0) 0; б) коли швидкість ? = - 6 см/с і х <0. Знайти циклічну частоту ? коливань, їх період Т і амплітуду А. Знайти амплітуду А, циклічну частоту ?, період T коливань і фазу (?t ?) у розглянутий момент часу.Оптична різниця ходу променів в тонких плівках: а) відбиті промені або б) прохідні промені або де d - товщина плівки; В точці P спостерігається k - й максимум інтерференції двох променів S2k і S1k, оптична різниця ходу між якими З умови максимуму інтерференції двох променів маємо: де ук - відстань від 0-го максимуму до k-го максимуму на екрані. Оптична різниця ходу цих променів дорівнює Різниця ходу променів, які дають інтерференційну картину у випадку, коли промені падають перпендикулярно до системи, лінза - пластинка для максимумів інтерференції, виражається формулою: 2dk = kl.Умова головних максимумів на дифракційній гратці d sin j = k l , де d - стала дифракційної гратки, яка дорівнює ширині однієї прозорої і однієї непрозорої смуг (d = b a). Роздільна здатність дифракційної гратки: , де dl - найменший інтервал довжин хвиль, які за умовою Релея можуть бути розділені; Визначити відстань b від хвильової поверхні до точки спостереження, для якої в отворі діафрагми вкладається k = 5 зон Френеля. Якщо в отворі діафрагми на хвильовій поверхні радіусом а вкладається k зон Френеля, то радіус k-ї зони буде рівний (рис.13): . Умова максимумів дифракції на одній щілині має вигляд: де bsinj = D - оптична різниця ходу двох крайніх променів, які проходять крізь щілину (рис.14).Ступінь поляризації частково поляризованого світла в довільному випадку : , де Imax i Imin - максимальна і мінімальна інтенсивності частково поляризованого світла, яке пропускається через аналізатор. У скільки разів послаблюється інтенсивність світла, яке проходить через систему двох призм Ніколя, площини пропускання яких утворюють кут a = 30°, якщо відомо, що в кожній із призм втрачається на поглинання 10% падаючої інтенсивності? Незвичайний промінь проходить через призму, зменшивши свою інтенсивність на 10% внаслідок відбивання і поглинання в призмі. Плоскополяризований промінь світла з інтенсивністю І1 падає на другу призму, де також роздвоюється на звичайний і незвичайний промені. На шляху частково поляризованого світла, ступінь поляризації якого 0,6, поставили аналізатор так, що інтенсивність пропущеного ним світла виявилась найбільшою.Дисперсією світла називається залежність показника заломлення n речовин від частоти n або довжини хвилі світла l. З урахуванням виразу для співвідношення для залежності групової швидкості від фазової набуде вигляду Показник заломлення n сірководню для світла різної довжини хвилі l подається в таблиці. Визначити фазову і групову ш
Список литературы
1. Савельев И. В. Курс общей физики: В 3-х т. Т.1: Механика. Молекулярная физика. - С.Пб: Лань, 2006.
2. Савельев И. В. Курс общей физики: В 3-х т. Т.2: Электричество. Электромагнетизм. - С.Пб: Лань, 2006.
3. Савельев И. В. Курс общей физики: В 3-х т. Т.3: Волны. Оптика. - С.Пб: Лань, 2005.
4. Трофимова Т. И. Курс физики. - М.: Высшая школа, 2003.
5. Чертов А. Г., Воробьов А. А. Задачник по физике. - М.: Высшая школа, 1981.
6. Иродов И. Е. Задачи пообщей физике. - С.Пб: Лань, 2006.
7. Авдєєв С. Г., Бабюк Т. І. Лекції з фізики (механіка, електрика, електромагнетизм). - Вінниця: ВНТУ, 2003.
8. Авдєєв С. Г., Бабюк Т. І. Лекції з фізики (коливання і хвилі, оптика). - Вінниця: ВНТУ, 2005.
9. Авдєєв С.Г., Бабюк Т. І. Лекції з фізики (квантова фізика, статистична фізика, фізика твердого тіла). - Вінниця: ВНТУ, 2003.
10. Авдєєв С. Г., Бабюк Т. І. Лекції з фізики (ядерна фізика, радіаційна екологія). - Вінниця: ВНТУ, 2004.
11. Авдєєв С. Г. Збірник задач з фізики. Ч.2 (коливання і хвилі, хвильова та квантова оптика). - Вінниця: ВДТУ, 1998.
12 А. С. Опанасюк. Збірник задач до практичних занять з дисципліни «Загальна фізика». Ч.1. - Суми: ДУ, 2001.
13. А. С. Опанасюк, Збірник задач до практичних занять з дисципліни «Загальна фізика». Ч.2. - Суми: ДУ, 2002.
14. Міщенко Б. А., Опанасюк А. С., Панченко Л. М. Збірник практичних та індивідуальних занять з дисципліни «Загальна фізика». Ч.3. - Суми: ДУ, 2003.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
