Пространственная когерентность- когерентность колебаний, которые совершаются в один и тот же момент времени в разных точках плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны

Ø Два когерентных источника света ( = 600 нм) дают интерференционную картину. На пути одного из них ставят стеклянную пластину (n = 1,6) толщиной d = 3 мкм. На сколько полос сместится интерференционная картина?

, S=n*d, S₁-S₂=rS, =>kl=1,8=>k=3

Ø Дайте определение дифракции Френеля и дифракции Фраунгофера.

Если дифракционная картина наблюдается на конечном расстоянии от предмета, вызывающего дифракцию и надо учитывать кривизну волнового фронта, то говорят о дифракции Френеля. При дифракции Френеля на экране наблюдается дифракционное изображение препятствия;

Если же волновые фронты плоские (лучи параллельные) и дифракционная картина наблюдается на бесконечно большом расстоянии (для этого используют линзы), то речь идет о дифракции Фраунгофера.

Ø Давление монохроматического света с длиной волны 500 нм на зачерненную поверхность, расположенную перпендикулярно падающим лучам, равно 0,12 мкПа. Определите число фотонов, падающих ежесекундно на 1 м² поверхности.

Ø Дифференциальное уравнение затухающих электромагнитных колебаний.

Здесь s – изменяющаяся при колебаниях физическая характеристика системы; β=const≥0 – коэффициент затухания;ω₀ – циклическая частота свободных незатухающих колебаний той же системы, т.е. в отсутствие потерь энергии( при β=0).

Ø Дифференциальное уравнение свободных гармонических механических колебаний (на примере пружинного маятника).

Ø Дифференциальное уравнение затухающих колебаний имеет вид . Какова собственная круговая частота колебаний?

w²=16=>w=4 (c^-1)

Ø Действующее напряжение переменного тока 220В, частота колебания напряжения 50 Гц. Чему равна амплитуда колебания напряжения на этом участке цепи?

Ø Дифференциальное уравнение свободных гармонических электромагнитных колебаний.

Свободные электрические колебания в колебательном контуре являются гармоническими, если его электрическое сопротивление R=0:

Ø Для электрона известны три квантовых числа n, ,m.Чему равна величина вектора орбитального момента импульса электрона?

L = h (перечеркнутая) √l(l+1)`

l-азимутальное кв число

Ø Для электрона известны три квантовых числа n, ,m.Чему равна проекция вектора орбитального момента на направление z внешнего магнитного поля?

Lz=h(перечерк)m

m-маг кв число

Ø Дайте определение вектора магнитной индукции.

Вектор магнитной индукции – основная характеристика магнитного поля. По определению, модуль вектора В равен:

B=F_max/(|q|v). Магнитная индукция В численно равна отношению силы, действующей на заряженную частицу со стороны магнитного поля, к произведению абсолютного значения заряда и скорости частицы, если направление скорости частицы таково, что эта сила максимальна.

, где - максимальный момент силы (вращающий момент), действующий на рамку, I – сила тока в контуре, S – площадь контура.

, где - максимальная сила, действующая на проводник с током, l – длина Измеряется в Нм/Ам² =Тл.

Ø Дайте определение линий магнитной индукции. Нарисуйте линии магнитной индукции поля прямого тока.

Это линии, касательные к которым в каждой точке указывают направление вектора магнитной индукции. Магнитные силовые линии замкнутые.

Е

Ø Если абсолютный показатель преломления среды равен 1,5, то чему равна скорость света в этой среде?

n= c/ v 2*10⁸

Ø Если амплитудное значение напряжения равно 140 В, то чему равно действующее значение напряжения?

Ø Если состояние электрона обозначаются символами 2S и 2р, то чему равны их главные и орбитальные квантовые числа?

2S: L=O, n=2;

2р: L=1, n=2;

L- орбитальное квантовое число

n- главное квантовое число

З

Ø Запишите условие для предельного угла полного внутреннего отражения света.

Угол падения, при котором угол преломления равен , называется предельным (i_пр = arcsin ).

Ø Запишите закон поглощения электромагнитного излучения веществом (закон Бугера) и назовите входящие в него величины.

, где и -интенсивности света на входе и выходе из слоя среды толщиной x; -натуральный показатель поглощения среды.

Ø Запишите закон Бугера и назовите входящие в него величины.

Интенсивность плоской волны монохроматического света уменьшается по мере прохождения через поглощающую среду по экспоненциальному закону:

, где I₀ и I – интенсивности света на входе и выходе из слоя среды толщиной х; а’ – натуральный показатель поглощения среды.

Ø Закон Кирхгофа для теплового излучения.

Отношение спектральной плотности энергетической светимости к спектральной поглощательной способности не зависит от природы тела, оно является для всех тел универсальной функцией частоты и температуры.

Ø Закон Стефана-Больцмана.

R_e = s T⁴ энергетическая светимость пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры

максимум по мере повышения тем-ры смещается в сторону более коротких волн. Площадь ограниченная кривой пропорциональна R_e .

Ø Закон смещения Вина.

l _max= b/T (b=2.9 10^-3)

Длина волны соответствующая максимальному значению спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, обратно пропорциональна его термодинамической температуре

Ø Закон Релея-Джинса.

Для спектральной плотности энергетической светимости черного тела имеет вид

r_v,T=(2pv²/c²)<e>=(2pv²/c²)kT

где <e>=kT — средняя энергия осциллятора с собственной частотой v. Для осциллятора, совершающего колебания, средние значения кинетической и потенциальной энергий одинаковы, поэтому средняя энергия каждой колебательной степени свободы <e>=kT.

Как показал опыт, выражение согласуется с экспериментальными данными только в области достаточно малых частот и больших температур.

Ø Запишите выражение для массы фотона.

Ø Запишите выражение для энергии фотона.

W_Ф = hν

Ø Запишите выражение для импульса фотона.

Ø Запишите выражение для давления света.

где Е - энергия всех фотонов

w - объемная плотность энергия излучения

ρ - коэффициент отражения

Ø Запишите формулу, связывающую кинетическую энергию фотоэлектронов и задерживающую разность потенциалов.

Ø Запишите выражение для максимального изменения длины волны излучения при комптоновском рассеянии на свободных электронах.

Ø Запишите выражение для индуктивного сопротивления.

Ø Запишите выражение для емкостного сопротивления.

ω – циклическая частота,

ν – частота ,

с – емкость

Ø Закон Ома для цепи переменного тока, состоящей из последовательно соединенных емкости С, индуктивности L и сопротивления R.

Ø Запишите формулу для фазовой скорости электромагнитных волн в среде.

Ø Звуковые колебания с частотой v=0,5×10³ Гц распространяются в упругой среде. Длина волны λ=70 см. Определите скорость распространения волн.

u=lν=350 (м/с)

Ø Запишите уравнение сферической волны.

Ø Записать выражение для Э.Д.С. самоиндукции

L-индуктивность,

J- сила тока

Ø Записать выражение для энергии магнитного поля катушки с индуктивностью L.

W=

Ø Записать выражение для объемной плотности энергии магнитного поля.

Ø Записать выражение для индуктивности соленоида.

L= ,n -число витков

Ø Записать выражение для гиромагнитного отношения орбитального движения электрона в атоме.

Ø Записать формулу взаимосвязи магнитной проницаемости с магнитной восприимчивостью.

Магнитная проницаемость среды показывает во сколько раз магнитное поле макротоков усиливается за счёт микротоков среды. m=1+c

Ø Записать формулу взаимосвязи вектора намагниченности и вектора напряженности магнитного поля в однородной изотропной среде

I= ·H, где - магнитная восприимчивость.

Ø Записать закон Кюри для магнитной восприимчивости парамагнетика. парамагнитная восприимчивость вещества обратно пропорциональна его абсолютной температуре.

, где С – постоянная Кюри, T – температура.

Ø Запишите закон Ампера для параллельных токов. Что означают величины, входящие в это уравнение? Как взаимодействуют токи противоположных направлений?

F=

l – длина проводника, r – расстояние между проводниками. Если токи имеют противоположные направления, то, используя правило левой руки, можно показать, что между ними действуют силы отталкивания.

Ø Запишите закон Ампера для параллельных токов. Что означают величины, входящие в это уравнение? Как взаимодействуют токи одинаковых направлений?

F=

l – длина проводника, r – расстояние между проводниками. Токи одинаковых направлений притягиваются.

Ø Запишите закон Ампера для параллельных токов. Что означают величины, входящие в это уравнение? Как взаимодействуют токи одинаковых направлений?

F=

l – длина проводника, r – расстояние между проводниками. Токи одинаковых направлений притягиваются.

И

Ø Имеется два абсолютно черных источника теплового излучения. Температура одного из них 2500 К. Найти температуру другого источника, если длина волны, отвечающая максимуму его испускательной способности, на 0,5 мкм больше длины волны, соответствующей максимуму испускательной способности первого источника.

Ø Излучение с длиной волны падает на вещество, для которого красная граница фотоэффекта . Определите кинетическую энергию фотоэлектронов.

Ø Из каких компонент слагается магнитный момент атома?

Он равен сумме орбитальных маг.моментов всех его электронов.

Ø Из провода изготовлена катушка длиной 6,28 см радиусом 1 см. Она содержит 200 витков и по ней проходит ток 1 А. Чему равен магнитный поток внутри катушки?

; ,где μ – магнитная проницаемость среды, = 4π ·10^-7 Гн/м – магнитная постоянная, - число витков на единицу длины, - катушки. ; S=πR²/2=1.57см²; ; ;

Ø Из проволоки длиной 8 см сделан круговой контур. Найти максимальный вращающий момент, действующий на контур, помещенный в магнитное поле индукцией 0,2 Тл при силе тока в контуре 4 А?

M=B*l²*I/4*π=4.07*10^-4 Н*м

Ø Из провода длиной L=2 м сделан квадрат, который расположен горизонтально. Индукция магнитного поля перпендикулярна контуру и равна В= 5· 10^-2 Тл. Какой заряд пройдет по проводу, если его потянуть за две диагонально противоположные вершины так, чтобы он сложился? Сопротивление провода R=0,1Ом.

q=B₂*S/R=3.125*10^-2Кл

К

Ø Как связаны абсолютный и относительный показатели преломления?

Абсолютным показателем преломления среды называется величина n, равная отношению скорости c электромагнитных волн в вакууме к их фазовой скорости v в среде:

n= c/ v= , где - относительная диэлектрическая и магнитная проницаемости среды.

Относительным показателем преломления двух сред (второй среды по отношению к первой) называется величина , равная отношению показателей преломления этих сред:

= /

Ø Какой свет называется плоскополяризованным и поляризованным по кругу?

Плоскость, в которой колеблется вектор Н, называется плоскостью колебания волны, а плоскость, в которой колеблется световой вектор Е (сохраняя перпендикулярность с вектором Н) называется плоскостью поляризации.

Если направление колебаний светового вектора сохраняется с течением времени в одной плоскости, вона называется плоскополяризованной.

Если в каждой точке поля воны векторы E,H, оставаясь взаимно перпендикулярными, изменяются с течением времени так, что их концы описывают окружности, лежащие в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны

Ø Какие волны называются когерентными, что такое длина когерентности?