БИЛЕТЫ (1000739), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

По принципу суперпозиции волновых полей

Е=Е₁+Е₂= +

Е=2

Если амплитуду результирующей волны записать в виде

то суперпозиция волн описывается уравнением

Е=A , где

при , при

Амплитуда результирующей волны А=2Е₀

не будет зависеть от времени в случае, если частоты волн совпадают ω₁=ω₂ и величина не зависит от времени.

Когерентными называются волны, разность фаз которых не зависит от времени.

Пространственная когерентность — когерентность колебаний, которые совершаются в один и тот же момент времени в разных точках плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.Рассмотрим две разные точки одной волновой поверхности в один и тот же момент времени. Максимальное расстояние (вдоль этой поверхности), на котором излучение в точках ещё являются когерентными, называется радиусом пространственной когерентности.

Начальная фаза волны естественного света меняется спонтанно, то разность фаз двух волн одинаковой частоты, испущенных из одной и той же точке волновой поверхности, но в разное время, вообще говоря, будет меняться во времени. Т.е. волны не будут являться когерентными. В этом случае говорят о временной когерентности. .

Билет 9

Электрический ток. сила и плотность тока. Электрическое поле в проводнике с током. сторонние силы. Закон Ома и Джоуля-Ленца в диф и интегральной формах.

• Сила тока

определяется количеством заряда проходящим через поперечное сечение проводника за единицу времени. I=dQ/dt.

• Плотность тока

физическая величина определяемая силой тока проходящего через единицу площади поперечного сечения проводника.

• Закон Ома.

Сила тока прямо пропорциональна напряжению на концах проводника и обратно пропорциональна сопротивлению. I=U/R.Для полной цепи R=l/S В дифференциальной форме . Обобщенный закон Для неоднородного уч-ка цепи

• Сторонние силы

силы неэлектростатического происхождения, действующие на заряды со стороны источников тока и вызывающие перемещение электрических зарядов внутри источника постоянного тока

• Закон Джоуля-Ленца.

Если ток идёт по неподвижному проводнику, то вся работа идёт на нагревание и по закону сохранения энергии dQ=dA.

• Электродвижущая сила

ε источника тока называют физическую скалярную величину, равную работе сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль замкнутой цепи .

• Линии тока

линии, в каждой точке которых касательная имеет направление вектора поля в этой точке

Если ток постоянный заряд внутри однородного проводника равен нулю. Е вблизи поверхности проводника составляет (при нали­чии тока) некоторый не равный нулю угол а

2 )Интерференция света в тонких плёнках. Интерференц. полосы равной толщины и наклона. Применение интерференции, интерферометры.

Интерференция в тонких пленках В любую точку P, находящуюся с той же стороны от пластинки, что и источник, приходят два луча. Эти лучи образуют интерференционную картину.

Полосы равного наклона В этом случае оба луча, идущие от S к P, порождены одним падающим лучом и после отражения от передней и задней поверхностей пластинки параллельны друг другу. Оптическая разность хода между ними в точке P такая же, как на линии DC: .

Так как|AB|=|BC|=2h/cosb, |AD|=2htgbsina, sina=nsinb, :

при отражении волны от верхней поверхности пластинки в соответствии с формулами Френеля ее фаза изменяется на π. Поэтому разность фаз δ складываемых волн в точке P равна:

светлые полосы расположены в местах, для которых . . Полоса, соответствующая данному порядку интерференции, обусловлена светом, падающим на пластинку под вполне определенным углом α. Поэтому такие полосы называют интерференционными полосами равного наклона.

Полосы равной толщины. Результат интерференции в точках Р1 и Р2 экрана определяется по известной формуле , подставляя в неё толщину пленки в месте падения луча ( b1 или b2 ). Свет обязательно должен быть параллельным: если одновременно будут изменяться два параметра b и α, то устойчивой интерференционной картины не будет.

Применение интерференции

Нанесение на линзы пленок для уменьшения потерь при прохождении света через объектив - наз. просветление оптики. Интерферометр — измерительный прибор, принцип действия которого основан на явлении интерференции. Принцип действия интерферометра заключается в следующем: пучок электромагнитного излучения (света, радиоволн и т. п.) с помощью того или иного устройства пространственно разделяется на два или большее количество когерентных пучков. Каждый из пучков проходит различные оптические пути и возвращается на экран, создавая интерференционную картину, по которой можно установить смещение фаз пучков.

№3

В каждом элементе объема dV, где существует электрическое поле Е и "запасена" энергия

Модуль силы, приходящейся на единицу поверхности

Билет 10

Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме. Применение теоремы Гаусса для расчета электрических полей.

Поток вектора напряженности электрического поля через произвольную поверхность, ориентированную наружу, прямо пропорционален алгебраической сумме электрических зарядов, охваченных этой поверхностью. теорема Гаусса в интегральной форме.

Если ввести функцию объемного распределения электрического заряда такую что

И воспользоваться теоремой Гаусса Остроградского

То из равенства = получим дифференциальную форму теоремы Гаусса: Смысл этого равенства в том, что источником электрического поля являются электрические заряды. Силовые линии начинаются на положительных, заканчиваются на отрицательных.

Сфера : для начала рассмотрим концентрическую поверхность, которая находится внутри сферы

Но внутри сферы зарядов нет ; E=0

Рассмотрим концентрическую поверхность снаружи.

Эта поверность охватывает сферу целиком, поэтому

Откуда E=

Волновое уравнение электромагнитного поля, его общее решение. Скорость распространения электромагнитных волн.

_{Решения волновых уравнений}

Скорость распространения электромагнитной волны

, где n= показатель преломления среды.

Задача

О бозначим

т.е. при порядке большем 5 спектры будут перекрываться

Билет 11

1. Работа электростатического поля при перемещении зарядов. Потенциал поля. Связь напряженности и потенциала. Уравнение Пуассона

Работа при перемещении Q₀ из точки 1 в точку 2.

не зависит от траектории перемещения. Следовательно эл.стат. поле точечного заряда является потенциальным, а эл.стат. силы консервативными

Потенциал в какой либо точке эл.стат. поля есть физическая величина, определяемая потенциальной энергией положительного заряда, помещённого в эту точку.

Разность потенциалов двух точек равна работе при перемещении единичного положительного заряда из точки 1 в точку 2.

Потенциал поля. Энергетическая характеристика электрического поля – отношение энергии взаимодействия точечного заряда с полем W к величине этого заряда q называется потенциалом поля в данной точке. Поверхности в пространстве, на которых потенциал остается постоянным называются

эквипотенциальными поверхностями.

Потенциальная энергия заряда Q₀ в поле заряда Q на расстоянии r

Если поле создано системой точечных зарядов то энергия заряда Q₀ равна сумме его потенциальных энергий создаваемых каждым зарядом в отдельности.

• Уравнение Пуассона

• Связь напряженности и потенциала.

Работа по перемещению единичного положительного заряда вдоль оси Х равна при повторив это для осей y,z получим

2. Опорная и предметная световые волны. Запись и воспроизведение голограмм. Применение голографии.

Г олография (от греч. holos - весь, полный и grapho - пишу), способ записи и восстановления волнового поля, основанный на регистрации интерференционной картины, которая образована волной, отражённой предметом, освещаемым источником света (предметная волна), и когерентной с ней волной, идущей непосредственно от источника света (опорная волна). Зарегистрированная интерференционная картина называется голограммой.

На фотопластинку одновременно с волной, рассеянной объектом (предметная волна), необходимо направить вспомогательную волну, идущую от того же источника света (лазера), с фиксированной амплитудой и фазой (опорная волна). Интерференционная картина (чередование тёмных и светлых полос или пятен), возникающая в результате взаимодействия сигнальной и опорной волн, содержит полную информацию об амплитуде и фазе предметной волны, то есть об объекте.

Записанные на голограмме световые волны при их восстановлении создаютполную иллюзию существования объекта, неотличимого от оригинала. Изображение объекта можно осматривать с разных направлений, т. е. оно является трёхмерным. Эти свойства голограмм используются в лекционных демонстрациях, при создании объёмных копий произведений искусства, голографических портретов Трёхмерные свойства голографических изображений используются для исследования движущихся частиц, капель дождя или тумана, треков ядерных частиц в пузырьковых камерах и искровых камерах.

Характеристики

Список файлов вопросов/заданий