КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ЧАСТЬ № 1 (Волны, интерференция)(Дифракция, поляризация света)

108.Уравнение незатухающих колебаний имеет вид x = sin(2,5πt)см. Найти
смещение x от
положения равновесия, скорость v и ускорение a точки, находящейся на
расстоянии
l=20 м от источника колебаний, для момента времени t=1 с после начала
колебаний.
Скорость распространения колебаний v=100 м/с.
119.В вакууме распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда
напряженности электрического поля волны составляет 50 мВ/м. Определить
интенсивность волны I, т.е. среднюю энергию, проходящую через единицу
поверхности в единицу времени.
четвертой
пучностями стоячей волны равно l=15 см.
138.Расстояние между щелями в опыте Юнга d
лямда =0,6 мкм).
Определить
расстояние l от щелей до экрана, если ширина интерференционных полос равна
дельта x =1,2 мм
Условие:
Расстояние между двумя щелями в опыте Юнга d = 0,5 мм (λ = 0,6 мкм).
Определите расстояние l от щелей до экрана, если ширина ∆х
интерференционных полос равна 1,2 мм.
148.Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим
светом,
падающим по нормали к поверхности пластинки. После того как пространство
между
линзой и стеклянной пластинкой заполнили жидкостью, радиусы темных колец
в
отраженном свете уменьшились в 1,25 раза. Найти показатель преломления n
жидкости.
Для темных колец в отраженном свете
При заполнении жидкостью
Другое решение:
перед
диафрагмой с круглым отверстием d = 2 мм. Определите расстояние b от
диафрагмы до
точки наблюдения, если отверстие открывает три зоны Френеля.
216. На узкую щель падает нормально монохроматический свет. Его
направление на
сколько длин
волн укладывается на ширине щели.
222. Определите постоянную решетки d, способной анализировать
-2 см. Излучение падает на
решетку нормально.
237. Сравните наибольшую разрешающую способность для красной линии
кадмия (λ =
644 нм) двух дифракционных решеток одинаковой длины (l = 5 мм), но разных
периодов
(d1 = 4 мкм, d2 = 8 мкм).
242. Два николя расположены так, что угол между их главными плоскостями
составляет α = 60°
отражение и поглощение составляют 5%. Найдите, во сколько раз уменьшится
интенсивность естественного света при прохождении его: 1) через один николь,
2) через оба николя?
Тепловое излучение
Тепловое излучение - это электромагнитное излучение, испускаемое телами
вследствие их температуры. Основные характеристики теплового излучения
включают в себя:
1.
Спектральная плотность излучения: Описывает распределение энергии по
частотам или длинам волн.
2.
3.
Закон Вина: Устанавливает зависимость максимальной интенсивности
теплового излучения от температуры. Он утверждает, что при увеличении
температуры максимальная длина волны, на которой излучается наибольшая
энергия, смещается в сторону более коротких волн.
4.
5.
Закон Стефана-Больцмана: Утверждает, что полная энергия, излучаемая
абсолютно черным телом, пропорциональна четвёртой степени его
абсолютной температуры. Математически: (P = \sigma \cdot A \cdot T^4), где
(P) - полная излучаемая энергия, (\sigma) - постоянная Стефана-Больцмана,
(A) - площадь излучающей поверхности, (T) - абсолютная температура.
6.
7.
Закон Кирхгофа: Утверждает, что для каждой данной температуры
отношение спектральной плотности излучения абсолютно черного тела к её
максимальному значению пропорционально квадрату длины волны.
8.
Абсолютно черное тело
Абсолютно черное тело - это теоретическое тело, которое поглощает всё падающее
на него излучение независимо от его частоты или длины волны. Оно также излучает
максимальное количество теплового излучения для данной температуры.
Квантовая гипотеза и формула Планка
Квантовая гипотеза утверждает, что энергия излучения света и теплового излучения
распределяется дискретно в виде квантов или фотонов. Формула Планка описывает
спектральную плотность излучения абсолютно черного тела и была введена Максом
Планком в 1900 году:
[ B_{\lambda}(T) = \frac{2hc^2}{\lambda^5} \cdot \frac{1}{e^{\frac{hc}{\lambda kT}} - 1} ]
где:






(B_{\lambda}(T)) - спектральная плотность излучения (энергия излучения в
единицу времени, площади и интервала длин волн),
(T) - абсолютная температура,
(h) - постоянная Планка,
(c) - скорость света в вакууме,
(k) - постоянная Больцмана,
(\lambda) - длина волны.
Формула Планка успешно объясняет законы теплового излучения, которые были
экспериментально наблюдаемы, и в результате она явилась ключевым моментом в
развитии квантовой механики.
Элементарные частицы - это фундаментальные частицы, из которых состоят все
материальные объекты во Вселенной. Они являются строительными блоками
для всей материи и взаимодействуют между собой посредством четырех
фундаментальных взаимодействий: гравитационного, электромагнитного,
сильного и слабого.
Существует два основных типа элементарных частиц:
1. **Кварки**: Это фермионы, которые составляют протоны и нейтроны,
являющиеся барионами, а также другие экзотические частицы. Кварки
обладают зарядом цвета и испытывают сильное взаимодействие.
2. **Лептоны**: Это также фермионы, которые не испытывают сильного
взаимодействия. К ним относятся электрон, мюон, тау-лептон и их
соответствующие нейтрино.
Важно отметить, что элементарные частицы также делятся на две категории в
зависимости от их спина:
- **Фермионы**: Частицы с полуцелым значением спина. К ним относятся
кварки, лептоны и генераторы сил взаимодействия (например, бозоны W и Z,
фотоны).
- **Бозоны**: Частицы с целым значением спина. Они играют роль в передаче
сил взаимодействия между элементарными частицами (например, гравитон,
фотон, глюон).
Элементарные частицы и их взаимодействия исследуются в рамках стандартной
модели элементарных частиц, которая описывает основные строительные
блоки материи и их взаимодействия на микроскопическом уровне. Однако
стандартная модель не является окончательной теорией, исследователи
продолжают работать над ее усовершенствованием и расширением для более
полного понимания мира элементарных частиц.