Основное уравнение МКТ для идеального газа.

Основное уравнение МКТ для идеального газа.

Молекулярно-кинетическая теория (сокращённо МКТ) — теория XIX века, рассматривавшая строение вещества, в основном газов, с точки зрения трёх основных приближенно верных положений:

§ все тела состоят из частиц: атомов, молекул и ионов;

§ частицы находятся в непрерывном хаотическом движении (тепловом);

§ частицы взаимодействуют друг с другом путём абсолютно упругих столкновений.

Величина R/N_А = k получила название постоянной Больцмана и представляет собой газовую постоянную, отнесенную к одной молекуле:
k = 1, 38·10^-23 Дж/К^-23. Основное уравнение МКТ: P=k*n*T, где T – температура, n- концентрация в-ва.

3. Температура как мера средней кинетической энергии хаотического движения молекул. Температу́ ра (от лат. temperatura — надлежащее смешение, нормальное состояние) — скалярная физическая величина, характеризующая приходящуюся на одну степень свободы среднюю кинетическую энергию частиц макроскопической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия.

T=2*h*E_k²/k.

Эта формула позволяет установить физический смысл абсолютной температуры Т. Этот макроскопический параметр характеризует среднее значение кинетической энергии хаотического теплового движения одной молекулы в состоянии термодинамического равновесия. Интересно отметить, что средняя энергия теплового движения молекул зависит только от температуры газа. При данной температуре средняя кинетическая энергия поступательного хаотического движения молекул не зависит ни от химического состава газа, ни от массы молекул, ни от давления газа, ни от объема, занимаемого газом.

Так как абсолютная температура не может равняться нулю, то и средняя энергия теплового движения молекул то же не может равняться нулю, т.е. молекулы находятся в постоянном движении.

4. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Газы нередко бывают реагентами и продуктами в химических реакциях. Не всегда удается заставить их реагировать между собой при нормальных условиях. Поэтому нужно научиться определять число молей газов в условиях, отличных от нормальных.

Для этого используют уравнение состояния идеального газа (его также называют уравнением Клапейрона-Менделеева):

P · V = (m / M) · RT где m - масса газа, М - молекулярная масса, р - давление, V - объем, Т - абсолютная температура в градусах Кельвина, R - универсальная газовая постоянная. Для данной массы конкретного газа отношение m / M постоянно, поэтому из уравнения Клайперона-Менделеева получается объединенный газовый закон.

Уравнение теплового баланса.

Если тела образуют замкнутую систему и между ними происходит только теплообмен, то алгебраическая сумма полученных Q_nи отданных Q₀энергий равна нулю:

11. Вну́ тренняя эне́ ргия тела (обозначается как E или U ) — это сумма энергий молекулярных взаимодействий и тепловых движений молекулы. Δ U = c_VM (t₂ – t₁)

Изменение внутренней энергии.

Внутренняя энергия изменяется при помощи работы и теплопередачи. Необходимо отметить, что теплопередача может происходить тремя способами, это:

1) Процесс конвекции;

2)Процесс излучения;

3 )Процесс теплопроводности.

Вычисление работы в термодтнамике.

Формулы для вычисления работы при постоянном давлении:

- Работа газа при изобарном процессе (p = const)

- Работа газа при изобарном процессе (p = const) R = 8, 31 - универсальная газовая постоянная

 

Первый закон термодинамики.

Изменение Δ U внутренней энергии неизолированной термодинамической системы равно разности между количеством теплоты Q, переданной системе, и работой A, совершенной системой над внешними телами.

Δ U = Q – A.

Соотношение, выражающее первый закон термодинамики, часто записывают в другой форме:

Q = Δ U + A.

15. Принцип действия тепловых машин.

Теплова́ я маши́ на — устройство, преобразующее тепловую энергию в механическую работу (тепловой двигатель) или механическую работу в тепло (холодильник). Преобразование осуществляется за счёт изменения внутренней энергии рабочего тела — на практике обычно пара или газа. Любой тепловой двигатель (паровые и газовые турбины, двигатели внутреннего сгорания) состоит из трех основных эле­ментов: рабочего тела (это газ), которое совершает работу в двигателе; нагревателя, от которого рабочее тело получает энергию, часть которой затем идет на совершение работы; холодильника, которым является атмосфера или специальные устройства Ни один тепловой двигатель не может работать при одинаковой температуре его рабочего тела и окружающей среды. Обязательно температура нагре­вателя больше температуры холодильника. При со­вершении работы тепловыми двигателями происхо­дит передача теплоты от более горячих тел к более холодным. Рабочее тело двигателя получает количе­ство теплоты QНот нагревателя, совершает работу A' и передает холодильнику количество теплоты QХ. В соответствии с законом сохранения энергии А' < QН - QХ. В случае равенства речь идет об иде­альном двигателе, в котором нет потерь энергии.

 

 

Тепловые двигатели.

Теплово́ й дви́ гатель — устройство, совершающее работу за счет использования внутренней энергии топлива, тепловая машина, превращающая тепло в механическую энергию, использует зависимость теплового расширения вещества от температуры. (Возможно использование изменения не только объёма, но и формы рабочего тела, как это делается в твёрдотельных двигателях, где в качестве рабочего тела используется вещество в твёрдой фазе.) Действие теплового двигателя подчиняется законам термодинамики. Для работы необходимо создать разность давлений по обе стороны поршня двигателя или лопастей турбины. Для работы двигателя обязательно наличие топлива. Это возможно при нагревании рабочего тела (газа), который совершает работу за счёт изменения своей внутренней энергии. Повышение и понижение температуры осуществляется, соответственно, нагревателем и охладителем.

 

КПД тепловых двигателей.

Коэффициент полезного действия , равный отношению полезно использованной энергии к затраченной энергии, для тепловой машины оказывается равным

или *100%

Максимальное значение КПД тепловой машины определяется выражением:

 

*100% -КПД двигателя Карно, где Т1 – температура нагревателя, Т2 – холодильника.

18. Электри́ ческий заря́ д — это физическая скалярная величина, определяющая способность тел быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии

q=n*e – заряд тела [кл], n- количество электронов.

Электрически заряженное тело – тело, имеющее избыток или недостаток электронов.

19. Элементарный электрический заряд — (е), минимальный электрический заряд, положительный или отрицательный, величина которого е 4, 8·10 10 единиц СГСЭ, или 1, 6·10 19 Кл. Почти все заряженные элементарные частицы имеют заряд +е или е (исключение некоторые резонансы с зарядом).

 

 

Работа электрического тока.

При движении зарядов в электрической цепи выполняется работа. Численно работа, совершаемая при перенесении электрического заряда q между двумя точками, разность потенциалов между которыми равна U, может быть определена по формуле

В свою очередь электрический заряд q может быть выражен как произведение величины тока на время:

Подставляя значение заряда, получим

 

34. Мощность электрического тока это работа, совершаемая током за единицу времени.

Если электрический ток совершает в течение времени t работу А, то мощность будет равна

, где P-мощность электрического тока, вт; А-работа электрического тока, дж; t- время, в течении которого совершается работа А, сек.

Работа, совершаемая электрическим током равна А=UIt.

Подставив это значение в выражение мощности получим:

Произведя сокращение, получим окончательное выражение для мощности

Таким образом, мощность, развиваемая электрическим током на участке цепи, прямо пропорциональна величине тока и напряжению на данном участке.

Из закона Ома знаем, что U=IR Подставим в формулу вместо U равное ему произведение IR, получим

 

 

Магнитные свойства вещества

1. Диамагнетики —  чуть < 1.  _{висмута}=0, 9998 (свинец, цинк, азот и др.).

2. Парамагнетики —  чуть> 1.  _{алюминия}=1, 000023 (кислород, ни­кель и др.).

Для пара- и диамагнетиков намагниченность I прямо пропорциональна индук­ции B₀ магнитного поля в вакууме.

3. Ферромагнетики —  > > 1.  _стали = 8^.10³ (железо, никель, кобальт и их сплавы). Сплав железа с никелем:  =2, 5^.10⁵.

49. Магнитная проницаемость — физическая величина, характеризующая связь между магнитной индукцией B и магнитным полем H в веществе.

Отношение B/H=μ _a называется абсолютной магнитной проницаемостью среды.

Численное значение μ _a (абсолютная магнитная проницаемость) выражают в относительных единицах (по отношению к абсолютному значению магнитной проницаемости вакуума μ _о). Величина μ =μ _a/μ _о называется относительной магнитной проницаемостью (или просто магнитной проницаемостью). Она не зависит от выбора систем единиц.

Ферромагнетики - это вещества, обладающие спонтанной намагниченностью, то есть они сохраняют намагниченность при отсутствии внешнего магнитного поля.

К ферромагнетикам относятся, например, кристаллы железа, никеля, кобольта.

Ферромагнетики - это вещества, обладающие спонтанной намагниченностью, то есть они сохраняют намагниченность при отсутствии внешнего магнитного поля.

К ферромагнетикам относятся, например, кристаллы железа, никеля, кобольта.

Магнитный поток.

В однородном магнитном поле, модуль вектора индукции которого равен В, помещен плоский замкнутый контур площадью S. Нормаль n к плоскости контура составляет угол a с направлением вектора магнитной индукции В. Магнитным потоком через поверхность называется величина Ф, определяемая соотношением:

Φ = B · S · cos α

Единица измерения магнитного потока в систем СИ - 1 Вебер (1 Вб).

1 Вб = 1 Тл · 1 м²

Магнитный поток через контур максимален, если плоскость контура перпендикулярна магнитному полю. Значит угол a равен 0⁰. Тогда магнитный поток рассчитывается по формуле:

Φ _max = B · S

Магнитный поток через контур равен нулю, если контур распологается параллельно магнитному полю. Значит угол a равен 90⁰.

 

 

51. Электромагнитная индукция.

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем. Он обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Величина электродвижущей силы (ЭДС) не зависит от того, что является причиной изменения потока — изменение самого магнитного поля или движение контура (или его части) в магнитном поле. Электрический ток, вызванный этой ЭДС, называется индукционным током.

52. ЭДС индукции. Закон электромагнитной индукции.

ЭДС (ε ) - отношение работы сторонних сил по разделению зарядов к величине этого заряда, иначе, способность данного источника давать необходимое количество зарядов необходимой энергии.

- ЭДС.
ЭДС не является силой в Ньютоновом смысле (неудачное название величины, сохраненное как дань традиции).
ε _i возникает при изменении магнитного потока Ф, пронизывающего контур.

-ЭДС индукции.

- ЭДС индукции в контуре, содержащем N витков провода.

- ЭДС индукции при движении одного из проводников контура (так, чтобы менялся Ф). В этом случае проводник длиной l, движущийся со скоростью v становится источником тока.

- ЭДС индукции в контуре, вращающемся в магнитном поле со скоростью ω.

Другие формулы, где встречается ЭДС:

- закон Ома для полной цепи. В замкнутой цепи ЭДС рождает электрический ток I.

53.Правило Ленца. Вихревое электрическое поле.

Правило Ленца определяет направление индукционного тока, возникающего в результате электромагнитной индукции.

Если металлический проводник передвигается вблизи гальванического тока или вблизи магнита, то в нем возбуждается гальванический ток такого направления, которое вызывало бы движение покоящегося провода в направлении, прямо противоположном направлению движения, навязанного здесь проводу извне, в предположении, что находящийся в покое провод может двигаться только в направлении этого последнего движения или прямо противоположном. Правило Ленца основано на обобщении опытов по электромагнитной индукции.

В сжатой форме правило Ленца можно сформулировать так:

возникающий в замкнутом проводнике индукционный ток имеет такое направление, чтобы препятствовать изменению потока магнитной индукции, которое его вызывает.

Вихревое электрическое поле это индуцированное электрическое поле. Переменное магнитное поле порождает наведенное (индуцированное) электрическое поле. Если магнитное поле постоянно, то индуцированного электрического поля не возникает. Следовательно, индуцированное электрическое поле не связано с зарядами, как в случае электростатического поля; его силовые линии не начинаются и не заканчиваются на зарядах, а замкнуты сами на себя, подобно силовым линиям магнитного поля.

54. Явление самоиндукции заключается в появлении ЭДС индукции в самом проводнике при изменении тока в нем. Примером явления самоиндукции является опыт с двумя лампочками, подключенными параллельно через ключ к источнику тока, одна из которых подключается через катушку (рис. 39). При замыкании ключа лампочка 2, включенная через катушку, загорается позже лампочки 1. Это происходит потому, что после замыкания ключа ток достигает максимального значения не сразу, магнитное поле нарастающего тока породит в катушке индукционную ЭДС, которая в соответствии с правилом Ленца будет мешать нарастанию тока.

Для самоиндукции выполняется установленный опытным путем закон: ЭДС самоиндукции прямо пропорциональна скорости изменения тока в проводнике. .

 

55. ЭДС САМОИНДУКЦИИ. Индуктивность.

ЭДС самоиндукции препятствует нарастанию силы тока при включении цепи и убыванию силы тока при размыкании цепи.

Индуктивность - физ. величина, численно равная ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока на 1Ампер за 1 секунду.
Также индуктивность можно рассчитать по формуле:

где Ф - магнитный поток через контур, I - сила тока в контуре.

56.
ЭНЕРГИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ТОКА

Вокруг проводника с током существует магнитное поле, которое обладает энергией.
Откуда она берется? Источник тока, включенный в эл.цепь, обладает запасом энергии.
В момент замыкания эл.цепи источник тока расходует часть своей энергии на преодоление действия возникающей ЭДС самоиндукции. Эта часть энергии, называемая собственной энергией тока, и идет на образование магнитного поля.

Энергия магнитного поля равна собственной энергии тока.
Собственная энергия тока численно равна работе, которую должен совершить источник тока для преодоления ЭДС самоиндукции, чтобы создать ток в цепи.

Энергия магнитного поля, созданного током, прямо пропорциональна квадрату силы тока.
Куда пропадает энергия магнитного поля после прекращения тока? - выделяется ( при размыкании цепи с достаточно большой силой тока возможно возникновение искры

Таким образом, энергия W_м магнитного поля катушки с индуктивностью L, создаваемого током I, равна

 

57.Колебательное движение. Амплитуда, частота, фаза и период колебания.

Любое колебательное движение характеризуется амплитудой А - максимальным отклонением колеблющейся точки от положения равновесия. Колебания точки, происходящие с постоянной амплитудой, называют незатухающими, а колебания с постепенно уменьшающейся амплитудой - затухающими.

Время, в течение которого совершается полное колебание, называют периодом Т.

Частотой v периодических колебаний называют число полных колебаний, совершаемых за единицу времени. Единица частоты колебаний - герц (Гц).

число колебаний за 2π секунд: ω = 2π ν = 2π / T. Размерность [ω ] = 1Гц.

58. Пружинный и математический маятник. Превращение энергии при гармонических колебаниях.

1. Пружинный маятник — это груз массой m, который подвешен на абсолютно упругой пружине и совершает гармонические колебания под действием упругой силы F = –kx, где k — жесткость пружины. Уравнение движения маятника имеет вид

или

Из формулы (1) вытекает, что пружинный маятник совершает гармонические колебания по закону х = Асоs(ω ₀t+φ ) с циклической частотой

(2)

и периодом

Формула (3) верна для упругих колебаний в границах, в которых выполняется закон Гука, т. е. если масса пружины мала по сравнению с массой тела. Потенциальная энергия пружинного маятника, используя (2) и формулу потенциальной энергии предыдущего раздела, равна

Математический маятник — это идеализированная система, состоящая из материальной точки массой m, которая подвешена на нерастяжимой невесомой нити, и которая колеблется под действием силы тяжести. Хорошее приближение математического маятника есть небольшой тяжелый шарик, который подвешен на длинной тонкой нити. Момент инерции математического маятника

(8), где l — длина маятника.

Поскольку математический маятник есть частный случай физического маятника, если предположить, что вся его масса сосредоточена в одной точке — центре масс, то, подставив (8) в (7), найдем выражение для периода малых колебаний математического маятника

Пусть колебание происходит по закону синуса , тогда скорость меняется по закону косинуса . Запишем выражение для кинетической энергии: .

Согласно закону сохранения энергии, полная энергия будет равна максимальной кинетической, т.к. в положении равновесия потенциальная равна нулю.

59. Графическое представление гармонических колебаний. Сложение гармонических колебаний.

Примерами простых колебательных систем могут служить груз на пружине или математический маятник (рис. 2.1.1).

Сложение двух гармонических колебаний одинакового направления и частоты

При сложении двух гармонических колебаний одинакового направления и частоты, результирующее смещение будет суммой ( ) смещений и , которые запишутся следующими выражениями:

 

, ,
Сумма двух гармонических колебаний также будет гармоническим колебанием той же круговой частоты:
= .
Значения амплитуды А и начальной фазы φ этого гармонического колебания будет зависеть от амплитуд исходных колебаний и их начальных фаз

Сложение двух гармонических колебаний с неодинаковыми частотами. (Биения и модуляции)

Если частоты колебаний и , неодинаковы, векторы А1 и А2 будут вращаться с различной скоростью. В этом случае результирующий вектор А пульсирует по величине и вращается с не постоянной скоростью. Результирующим движение уже будет не гармоническое колебание, а сложный колебательный процесс.

60. Распространение колебаний в упругой среде. Количественная характеристика волны – поперечные и продольные волны.

Среда называется упругой, если между ее частицами существуют силы взаимодействия, препятствующие какой-либо деформации этой среды. Когда какое-либо тело совершает колебания в упругой среде, то оно воздействует на частицы среды, прилегающие к телу, и заставляет их совершать вынужденные колебания. Среда вблизи колеблющегося тела деформируется, и в ней возникают упругие силы. Эти силы воздействуют на все более удаленные от тела частицы среды, выводя их из положения равновесия. Постепенно все частицы среды вовлекаются в колебательное движение.
а) продольные - колебания среды происходят вдоль направления распространения волн, при этом возникают области сжатия и разрежения среды. - возникают в любой среде (жидкости, в газах, в тв. телах).

б) поперечные -колебания среды происходят перпендикулярно направлению их распространения, при этом происходит сдвиг слоев среды. - возникают только в твердых телах.

61. Свободные электрические колебания в контуре.

Периодические изменения заряда q, силы тока I и напряжения U называют электрическими колебаниями. Свободные электрические гармоническое колебания происходят в колебательном контуре по закону

q = q0 cos (ω t + φ 0).

При свободных колебаниях происходит периодическое превращение электрической энергии, запасенной в конденсаторе, в магнитную энергию катушки, и наоборот. Полная электромагнитная энергия в идеальном колебательном контуре остается постоянной:

Собственная частота свободных колебаний равняется

Период свободных колебаний равен:

Колебания, возникающие в колебательной системе под действием периодически изменяющихся внешних сил, называются вынужденными.

62. Превращение энергии в колебательном контуре.

Электромагнитные колебания — это колебания электрических и магнитных полей, которые сопровождаются периодическим изменением заряда, тока и напряжения. Простейшей системой, где могут возникнуть и существовать электромагнитные колебания, является колебательный контур. Колебательный контур — это система, состоящая из катушки индуктивности и конденсатора. Если конденсатор зарядить и замкнуть на катушку, то по катушке потечет ток. Когда конденсатор разрядится, ток в цепи не прекратится из-за самоиндукции в катушке. Индукционный ток, в соответствии с правилом Ленца, будет течь в ту же сторону и перезарядит конденсатор. Ток в данном направлении прекратится, и процесс повторится в обратном направлении. Таким образом, в колебательном контуре будут происходить электромагнитные колебания из-за превращения энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки с током, и наоборот

 

63. Период электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре (т. е. в таком контуре, где нет потерь энергии) зависит от индуктивности катушки и емкости конденсатора и находится по

формуле Томсона . Частота с периодом связана обратно пропорциональной зависимостью

Электрическая ёмкость (конденсатора), размерность в СИ -	Ф
Индуктивность (катушки), размерность в СИ -	Гн
Период (электрических колебаний), размерность в СИ -	c
Число Пи

 

64. Вынужденные электрические колебания. Переменный ток. Вынужденными электромагнитными колебаниями называют периодические изменения силы тока и напряжения в электрической цепи, происходящие под действием переменной ЭДС от внешнего источника. Внешним источником ЭДС в электрических цепях являются генераторы переменного тока, работающие на электростанциях. Это уравнение вынужденных электрических колебаний, которое совпадает с аналогичным уравнением механических колебаний. Его решение имеет вид:

 

,

Переменный ток — это ток, периодически изменяющийся со временем. Он представляет собой вынужденные электрические колебания, происходящие в электрической цепи под действием периодически изменяющейся внешней ЭДС. Периодом переменного тока называется промежуток времени, в течение которого сила тока совершает одно полное колебание. Частотой переменного тока называется число колебаний переменного тока за секунду.

 

65. Генератор переменного тока.

Генератор переменного тока представляет собой катушку, которая вращается в магнитном поле, созданном постоянными магнитами или специальными обмотками, которые называют обмотками возбуждения. При этом во вращающейся обмотке наводится переменная эдс, поскольку при вращении происходит постоянная смена полярности магнитного потока в катушке.

Генераторы переменного тока бывают разные, различного назначения и мощности. Одни из самых больших генераторов установлены в огромных залах электростанций. Другие, относительно небольшой мощности, присутствуют в каждом автомобиле. Генераторы переменного тока есть на кораблях, самолетах и космических кораблях. Ведь для того, чтобы преобразовать энергию вращения в электрическую, сначала нужно получить только переменный ток.

66. Производство и преобразование электроэнергии.

э лектроэнергия — физический термин, широко распространённый в технике и в быту для определения количества электрической энергии, выдаваемой генератором в электрическую сеть или получаемой из сети потребителем. Основной единицей измерения выработки и потребления электрической энергии служит киловатт-час (и кратные ему единицы). Для более точного описания используются такие параметры, как напряжение, частота и количество фаз (для переменного тока), номинальный и максимальный электрический ток.

Теплоэлектростанции

Гидроэлектростанции

Атомные станции

Виды преобразования электроэнергии:

1. Выпрямление переменного тока — преобразование переменного тока (обычно промышленной частоты) в постоянный ток. Этот вид преобразования получил наибольшее развитие, так как часть потребителей электрической энергии может работать только на постоянном токе (электрохимические и электрометаллургические установки, линии передачи постоянного тока, электролизные ванны, заряжаемые аккумуляторные батареи, радиотехническая аппаратура и т.д.), другие же потребители имеют на постоянном токе лучшие характеристики, чем на переменном токе (регулируемые электродвигатели).

2. Инвертирование тока — преобразование постоянного тока в переменный. Инвертор применяется в тех случаях, когда источник энергии генерирует постоянный ток (электромашинные генераторы постоянного тока, аккумуляторные батареи и другие химические источники тока, солнечные батареи, магнитогидродинамические генераторы и т.д.), а для потребителей нужна энергия переменного тока. В ряде случаев инвертирование тока необходимо при других видах преобразования электрической энергии (преобразование частоты, преобразование числа фаз).

3. Преобразование частоты — преобразование переменного тока одной частоты (обычно 50 Гц) в переменный ток другой частоты. Такое преобразование необходимо для питания регулируемых электроприводов переменного тока, установок индукционного нагрева и плавки металлов, ультразвуковых устройств и т. д.

4. Преобразование числа фаз. В ряде случаев встречается необходимость в преобразовании трехфазного тока в однофазный (например, для питания дуговых электропечей) или, наоборот, однофазного в трехфазный. Так, на электрифицированном транспорте используется контактная сеть однофазного переменного тока, а на электровозах используются вспомогательные машины трехфазного тока. В промышленности используются трехфазно-однофазные преобразователи частоты с непосредственной связью, в которых наряду с преобразованием промышленной частоты в более низкую происходит и преобразование трехфазного напряжения в однофазное.

67. Интерференция и дифракция света.

Интерференция света в оптике - это явление пространственного перераспределения светового потока, происходящее при наложении двух когерентных волн (если частота одинаковая и постоянная разность фаз, то волны когерентные или монохромные волны с постоянной рвзностью фаз); проявляется возникновением максимумов и минимумов интенсивности.

Дифракцией света называется явление отклонения света от прямолинейного направления распространения при прохождении вблизи препятствий. Как показывает опыт, свет при определенных условиях может заходить в область геометрической тени. Если на пути параллельного светового пучка расположено круглое препятствие (круглый диск, шарик или круглое отверстие в непрозрачном экране), то на экране, расположенном на достаточно большом расстоянии от препятствия, появляется дифракционная картина – система чередующихся светлых и темных колец. Если препятствие имеет линейный характер (щель, нить, край экрана), то на экране возникает система параллельных дифракционных полос.

68. Дисперсия и поглощение света. Дисперсионный спектр.

Электромагнитные волны могут распространяться не только в пустоте, но и в различных средах. Но только в вакууме скорость распространения волн постоянна и не зависит от частоты. Во всех остальных средах скорости распространения волн различной частоты неодинаковы. Так как абсолютный показатель преломления зависит от скорости света в веществе ( ), то экспериментально наблюдается зависимость показателя преломления от длины волны – дисперсия света.

Поглощение света, уменьшение интенсивности оптического излучения (света), проходящего через материальную среду, за счёт процессов его взаимодействия со средой. Световая энергия при Поглощение света переходит в различные формы внутренней энергии среды; она может быть полностью или частично переизлучена средой на частотах, отличных от частоты поглощённого излучения.

Основной закон, описывающий Поглощение света, — закон Бугера , который связывает интенсивности I света, прошедшего слой среды толщиной l, и исходного светового потока I₀. Не зависящий от I, I₀ и l коэффициент k_l называется поглощения показателем (ПП, в спектроскопии — поглощения коэффициентом); как правило, он различен для разных длин света l.

Д исперсионный спектр-- это разложение луча света на цвета (например можно увидеть на лазерном диске если поворачивать его под разными углами к свету). В рез-те разложения (дисперсии) белого цвета возникает " радуга" - это и есть дисперсионный спектр. Иными словами, это составные части белого цвета.

69. Электромагнитные волны. Свойства электромагнитных волн.

Электромагнитная волна - процесс распространения электромагнитного поля в пространстве.
Электромагнитная волна представляет собой процесс последовательного, взаимосвязанного изменения векторов напряжённости электрического и магнитного полей, направленных перпендикулярно лучу распространения волны, при котором изменение электрического поля вызывает изменения магнитного поля, которые, в свою очередь, вызывают изменения электрического поля.

Конечно, электромагнитные волны обладают всеми основными свойствами волн.
Они подчиняются закону отражения волн: угол падения равен углу отражения. При переходе из одной среды в другую преломляются и подчиняются закону преломления волн: отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух данных сред и равная отношению скорости электромагнитных волн в первой среде к скорости электромагнитных волн во второй среде и называется показателем преломления второй среды относительно первой.

70. Скорость распространения электромагнитной волны.

Электромагнитное излучение способно распространяться практически во всех средах. В вакууме (пространстве, свободном от вещества и тел, поглощающих или испускающих электромагнитные волны) электромагнитное излучение распространяется без затуханий на сколь угодно большие расстояния, но в ряде случаев достаточно хорошо распространяется и в пространстве, заполненном веществом (несколько изменяя при этом свое поведение).
Групповая скоростьраспространения электромагнитного излучения в вакууме равна скорости света, в других средах эта скорость меньше. Фазовая скорость электромагнитного излучения в вакууме также равна скорости света, в различных средах она может быть как меньше, так и больше скорости света.

123456Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Dermal mask, Коллагеновая тканевая маска для лица, 23гр -
2. I. Его руки подняты для благословения.
3. I. Смотрите на Него, приготовляющего для Себя престол.
4. I. ТИТУЛ «ИНТЕРНАЦИОНАЛЬНЫЙ ЧЕМПИОН ПО КРАСОТЕ» (C.I.B.) ДЛЯ ПОРОД С ОБЯЗАТЕЛЬНЫМИ И НЕОБЯЗАТЕЛЬНЫМИ РАБОЧИМИ ИСПЫТАНИЯМИ СОГЛАСНО НОМЕНКЛАТУРЕ FCI.
5. II. Извлеки урок для совести.
6. II. ТЕКСТЫ ДЛЯ РАБОТЫ НАД ГОЛОСОМ.
7. III. БАЗИСНЫЕ РАЗДЕЛЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ
8. III. Реакции, характерные только для альдегидов
9. IX. Разработка тезисов доклада для защиты
10. S: Для пролонгирования действий анестетика используют
11. V. «Умственный мусор»: пища для страждущих
12. V1: Основания для проведения экспертизы Организация и порядок проведения товарной экспертизы