Корпускулярная и волновая теории о природе света. Скорость света.

Корпускулярная теория Ньютона (17 век)

Свет представляет собой поток незримых частиц – корпускул. Попадая в глаз корпускулы создают зрительных образ источника света и тех предметов, от которых они отражаются.

1)Пересекающие свет пучки не взаимодействуют между собой.

Волновая теория Гюйгенса (17 век)

Все пространство заполняет особая упругая среда – эфир.

Свет передает поперечные механические волны в этом эфире.

2)Теория допуская наличие эфира – упругость среды, которая себя не проявляет.

Скорость света. Впервые была измерена в 1676г.

Датским ученым Ремером. Он наблюдал затмение спутника Юпитера – Промежуток времени, когда погружался в тень планеты и выходил из нее = 42ч. 28 мин. когда Землянаходилась в положении IIспутник опаздывал из тени на16, 7 мин.

Потому что свет дополнительно проходил 2-ное расстояние от Земли до Солнца

C=S/t = (300*109)/(1*10³)=300x10⁶=3х10⁸ м/c.

Законы Отражения и преломления света.Полное отражение.

Угол преломления – это угол между преломленным углом и нормалью к границе разделаn=C/V Показатель преломления оправдывает способность отклонять лучи света от их первоначального направления. Относительные показатель преломления n=V₁/V₂

Законыпреломления:

1)sina/ sinB=n= V₁/V₂ = n₁/n₂; sina/sin B = n₁/n₂

2)Луч, падающий, луч, преломленный; перпендикуляр, восстановленный в точку падения лежат в 1-ой плоскости.

Законы отражения света:

1)Угол падения = углу отражения.

2)Луч, падающий; луч, отраженный; перпендикуляр, восстановленный в точку падения – лежат в 1-ой плоскости.

Виды отражений:

1)Зеркальное

2)Диффузное (рассеянное) от неровных поверхностей.

Полное отражение света– это явление, при котором световое излучение полностью отражается отповерхности раздела прозрачных сред, при условии: a> a_пред.

Пусть свет переходит из стекла в воду. Определимугол падения. Sina/sinB=n₁/n₂; a=60;

Sina/1=n2/n₁=1, 33/1, 5=0, 86

Полное отражение используется в устройстве светопроводящих волокон.

 

Виды линз. Изображение в линзе. Формула тонкой линзы.

Линзы – это прозрачная цель, ограниченная 2-мя феерическими поверхностями.

Виды линз:

1)выпуклые (собирающие) – двояковыпуклые, плосковыпуклые, вогнуто-выпуклые. Параллельный пучок лучей, после прохождения через линзу становиться сходящимся.Если падающий пучок IIглавной оптической оси, лучи собираются в фокусе линзы.

2)Вогнутые(рассеивающие) – двояковогнутые, плосковогнутые, выпукло-вогнутые.Параллельный пучок лучей после происхождения через линзу становится расходящимся.

Тонкая линза – толщина пренебрежимо мала по сравнению с радиусом кривизны ее поверхностей.

Построение изображения в линзе:

Изображение действительное, если проходящие лучи образуют сходящийся пучок и пересекаютсяв той же точке(может быть получено на экране).

Изображение мнимое, если прошедшие лучи образуют расходящийся пучок.Оно находиться вточке пересечения продолжений лучей, прошедших через линзу(не может быть получено на экране)

Для построения используют лучи:

1)луч, проходящий через оптический центр, после прохождения через линзу не меняет направления.

2)луч, параллельный главной оптической оси, после прохождения через линзу идет по 2-мнаправлениям:

· Для собирающей линзы – через фокус расположенный по другую сторону линзы

· Для рассеивающей линзы – так что продолжение луча идет через фокус, расположенный по тусторону линзы, откуда падает луч.

· 3)луч, идущий через ближний фокус (для собирающей линзы)или направленный так, что его продолжение проходит через дальний фокус(для рассеивающей)после прохождения через линзу идет параллельно главной оптической оси.

Формула линзы связывает расстояние от линзы до источника [ d ] и расстояние от линзы доизображения [ f ]: 1/d+1/f=1/F (F–фокусное изображение)

Эта формула может применяться для действительного и мнимого изображения как в случае собирающейлинзы, так и в случае рассеивающей, если считать:

F> 0 - для собирающей;

F< 0- для рассеивающей;

f> 0- для действительного;

f< 0 - для мнимого.

d> 0- если на линзу падает расходящийся пучок лучей;

d< 0 - если пучок сходящийся

 

Интерференция и дифракция света.дифракционная решетка.

Для получения устойчивой интерференционной картины нужны согласованные волны.Они должны иметь одинаковые длины и постоянную разность фаз в любой точке пространства. Такие согласованные волны называют когерентными.

Наблюдение интерференции света доказывает, что свет при распространении обнаруживает волновые свойства. Интерференционные опыты позволяют измерить волну. Различие в цвете связанос различием в длине волны. При переходе света из вакуума в какую-нибудь среду скорость света уменьшается в Nраз так как

V= λ * «ню», при этом должна уменьшатся в Nраз либо «ню», либо λ => когда свет входит в среду, изменяется в Nраз именно λ , а не «ню».

Применение интерференции:

Точное измерение длин световых волн, измерение показателя преломления газов и др. вещ-в, проверка качества обработки поверхностей, просветление оптики.

Дифракция – это отклонение от прямолинейного распространения волн, огибание волнамипрепятствий. Проявляется особенно отчетливо в случаях, когда размеры препятствий меньше λ или сравнимы с ней. Дифракционная решетка представляет собой совокупностьбольшого числа очень узких щелей, разделенных непрозрачными промежутками.

 

Внутр энерг тел и способ ее изменения

1 одно атомный газ U=N*3/2KT=3/2PV 2 двух атомный газ U=5/2vRT 3 многоатомный газ U=6/2ν RT

Изменяется при 1) теплообмене 2) совершении работы

Нагр/охл ∆ U=cm∆ T плав/кристализ ∆ U= ±ʎ m парообр/ конденсац ∆ U=±rm сгорание ∆ U=qm

Кол теплоты Q=∆ U

 

Работа газа при изобарном изменении его объема

Если газ расширяясь предвигает поршень на расстояние ( ∆ l) то он совершает работу A=F∆ l=pS∆ l=p∆ V A=ν R∆ T

1-ое начало термодинамики - изменение внутр энергии системы при переходе из одного состояния в другое ∆ U=Q-A

Обладая энергией U₁ при получении Q, переходит в U₂ , совершила работу над внешней средой. Кол-во теплоты

А – работа над телом А^/- работа тела A=A^/ Q=∆ U+A^/

 

3 Применение 1 начала термодинамики к изопроцессам. Адиабатный процесс (примеры)

Изопроцессы – это процессы при которых один из термодинамических параметров сохраняется постоянным

Изотерм разшитение Q=A ∆ U=0 A> 0 изотерм сжатия Q=A ∆ U=0 A< 0 изохорное нагр Q=∆ U A=0

 

Изохорная охложд Q=∆ U A=0 изобарное расшир Q=∆ U+A A> 0 изобарное сжатие Q=∆ U+A A< 0

Адиабатный процесс - процесс при котором отсутствует теплообмен между системой и окр средой ∆ Q=0. Например: распростронение звука в среде.

 

Необратимость тепловых процессов 2-ое начало термодинамики

Необратимые процессы которые самопроизвольно осуществляются в одном направлении (предача от теплого холодному )

2-ое начало термодинамики опредиляет направление протикания термодинамических процессов указывая на возможность процессов

Клаузиус: невозможен круговой процесс, единым результатом которого является передача теплоты от менее нагретого тела к более нагретому

Кельвин: невозможен круговой процесс, единым результатом которого является превращение теплоты, полученной от нагревателя в эквивалентную ей работу

Принцип действия тепловой машины. ДВС: устройство и принцип работы. Проблемы охраны окр среды

1765- изобритение паравого двигателя Ползуновым 1784- Уатт получил патент на строение

Тепловой двигатель – преодический действующий двигатель совершающий работу за счет полученной извне теплоты. Превращает внутр энергию в механиескую.(ДВС, паровые турбины и др)

1 Впускной клапан 2 Выпускной клапан 3 Цилиндр 4 Поршень 5 Кривошипный-Шатунный маховик 6 Маховик

1 такт – всасывание топлива 2 такт – оба клапана закрыты, поршень сжимает горючую смесь. В конце сжатия с помощью электрической искры зажигается горючая смесь происходит взрыв давление скачком повышается. 3 такт- рабочий ход, калапаны по прежнему закрыты, в конце его открывается впускной клапан давление резко падает 4 такт – выхлоп

Проблемы 1) Загрязнение окр среды 2) большой расход кислорода при сжигании топлива

Направление температуры => рабочее тело двигателя => холодильник температуры

 

⇐ Предыдущая123

Поделиться: