переменное электрическое поле.
Электромагнитные волны распространяются в вакууме со скоростью
света.
Электромагнитные волны поперечны: векторы Е и В электрического и
магнитного полей волны взаимно перпендикулярны и лежат в плоскости,
перпендикулярной вектору v скорости распостранения волны.
Электромагнитные волны поглощаются, отражаются и преломляются по-
добно всем другим видам волн.
.
- 21 -
2ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА
1Свет 0 - электромагнитные волны, длина волны которых лежит в диапа-
зоне от 4,5 5. 010 5-7 0м до 8 5. 010 5-7 0м.
1Геометрическая оптика 0 - раздел оптики, в котором законы распост-
ранения света рассматриваются на основе представления о световых лучах.
1Световой луч - 0линия, вдоль которой распостраняется энергия све-
товых электромагнитных волн.
1Оптически однородная среда - 0 среда, для которой показатель пре-
ломления везде одинаков.
1Закон прямолинейного распостранения света: свет в оптически одно-
1родной среде распостраняется прямолинейно.
1Закон отражения света 0: луч падающий, луч отражённый и перпендику-
ляр опущенный в точку падения к границе раздела сред, лежат в одной
плоскости. Угол падения равен углу отражения.
1Закон преломления 0: луч падающий, луч преломлённый и перпендику-
ляр, опущенный в точку падения к границе раздела сред, лежат в одной
плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления
есть величина постоянная для данных двух сред и называется относитель-
ным показателем преломления второй среды относительно первой (n 421 0).
sin 7a 0 /sin 7b 0 = n 421 0,
где 7 a 0 - угол падения, 7b 0 - угол преломления.
Углы падения и преломления отсчитываются от перпендикуляра к границе
раздела сред.
1Относительный показатель преломления 0 двух сред равен отношению их
абсолютных показателей преломления.
n 421 0 = n 42 0/n 41
1Абсолютный показатель преломления среды 0 - величина n, равная от-
ношению скорости 1 с 0 электромагнитных волн в вакууме к их скорости v в
среде.
n = c/v
1Полное отражение 0 1света 0 может наблюдаться при переходе луча света
из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим показате-
лем преломления.
1Предельный угол полного отражения 0 - угол падения, при котором
угол преломления равен 7 p 0 /2.
sin 7a 0 4пр 0 = n 42 0/n 41 0,
где 7 a 0 4пр 0 - предельный угол полного отражения; n 41 0- показатель преломле-
ния среды, из которой луч света падает на границу раздела сред; n 42 0 -
показатель преломления среды, в которую переходит преломлённый луч.
1Линза 0 - прозрачное тело, ограниченное двумя поверхностями, пре-
ломляющими световые лучи, способное формировать оптические изображения
предметов.
По оптическим свойствам линзы делятся на собирающие и рассеиваю-
щие.
1Тонкая линза 0 - линза, толщина которой значительно меньше по срав-
нению с радиусами поверхностей, ограничивающих линзу.
1Главная оптическая ось 0 - прямая, проходящая через центры кривизны
поверхностей линзы.
1Оптический центр линзы 0 - точка, лежащая на главной оптической оси
и обладающая тем свойством, что лучи проходят сквозь нее не преломля-
ясь.
1Фокус - 0 точка, в которой после преломления собираются все лучи,
падающие на линзу, параллельно главной оптической оси.
.
- 22 -
1Формула тонкой линзы
1/f + 1/d = 1/F,
где d - расстояние от предмета до линзы; f - расстояние от линзы до
изображения; F - фокусное расстояние. Для собирающей линзы F > 0, d>0,
для действительного изображения f > 0, для мнимого изображения f < 0.
1Оптическая сила линзы 0 - величина обратная фокусному расстоянию.
D = 1/F.
Единица оптической силы линзы - диоптрия (дптр).
1Оптическая сила тонкой линзы
D = (n - 1) 5. 0(1/R 41 0 + 1/R 42 0),
где n - относительный показатель преломления линзы, R 41 0и R 42 0 - радиусы
кривизны поверхностей (R > 0 для выпуклой поверхности; R < 0
для вогнутой).
1Увеличение линзы 0- отношение линейного размера изображения к ли-
нейному размеру предмета.
G = H/h,
где Н-размер изображения, h- размер предмета.
2ВОЛНОВАЯ ОПТИКА
1Волновая оптика - 0 раздел оптики, изучающий оптические явления, в
которых проявляется волновая природа света.
1Интерференция света 0- сложение когерентных волн, вследствие кото-
рого наблюдается устойчивая во времени картина усиления или ослабления
результирующих световых колебаний в различных точках пространства.
1Дифракция света 0- явление огибания волнами препятствий, размеры
которых соизмеримы с длиной волны.
1Принцип Гюйгенса 0 - каждая точка, до которой доходит волна, служит
центром вторичных волн, а огибающая этих волн дает положение волнового
фронта в следующий момент времени.
1Дифракционная решётка 0 - это оптический прибор, представляющий со-
бой систему из большого числа одинаковых по ширине и параллельных друг
другу щелей, разделенных одинаковыми по ширине непрозрачными промежут-
ками.
1Постоянная (период) дифракционной решетки
d = a + b,
где а - ширина каждой щели решетки, b - ширина непрозрачных участков
между щелями.
1Условие главных максимумов для дифракционной решётки 0:
dsin 7f 0 = k 7l 0,
где d - постоянная дифракционной решётки, 7 f 0- угол дифракции, 7l 0 - длина
волны, k - порядок дифракционного максимума, k = 1,2,3...
1Дисперсия света 0 - зависимость показателя преломления вещества от
частоты (длины волны) света или зависимость скорости световых волн от
его частоты.
Следствие дисперсии - разложение в спектр пучка белого света при
прохождении его через призму.
1Угол отклонения лучей призмой
7f 0 = A(n - 1),
где А - преломляющий угол призмы, n - показатель ее преломления.
1Естественный свет 0 - электромагнитная волна, в которой направления
векторов E и B могут лежать во всевозможных плоскостях, перпендикуляр-
ных к вектору скорости распостранения волны.
.
- 23 -
1Поляризованный свет - 0 свет, в котором направления колебаний век-
торов Е и В каким-то образом упорядочены.
2КВАНТОВАЯ ОПТИКА
1Фотон 0 - элементарная частица, квант электромагнитного поля. Имеет
нулевую массу покоя, движется со скоростью света.
1Энергия кванта света
7e 0= h 7y 0 = hc/ 7l 0 ,
где h - постоянная Планка, 7 y 0 - частота света, 7 l 0 - длина волны, с -
скорость света в вакууме. с = 3 5. 010 58 0 м/с.
1Постоянная Планка
h = 6.625 5. 010 5-34 0 Дж/с
1Масса фотона
m = h 7y 0 /c 52
1Импульс фотона
p = h 7y 0 /c = h/ 7l
1Внешний фотоэффект - 0 вырывания электронов с поверхности металлов
под действием света.
1Законы внешнего фотоэффекта.
1. 1 Закон Столетова: 0 при фиксированной частоте падающего света
число фотоэлектронов, вырываемых из катода в единицу времени, пропор-
ционально интенсивности света (сила фототока насыщения пропорциональна
световому потоку).
2.Максимальная начальная скорость фотоэлектронов не зависит от
интенсивности падающего света, а определяется только его частотой.
3.Для каждого вещества существует "красная граница" фотоэффекта,
т.е. минимальная частота света ниже которой фотоэффект невозможен.
1Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта: 0 энергия падающего
фотона расходуется на совершение электроном работы выхода А из металла
и на сообщение вылетевшему фотоэлектрону кинетической энергии.
h 7n 0 = A + mv 52 0/2
1Работа выхода 0 - энергия , которую надо сообщить электрону для его
выхода за пределы металла.
1Красная граница фотоэффекта
h 7n 0 4кр 0 = А hc/ 7l 0 4кр 0 = А
2АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА
1Первый постулат Бора 0 (постулат стационарных состояний): в атоме
существуют стационарные ( не изменяющиеся со временем) состояния, в
которых он не излучает энергию.
В стационарном состоянии атома электрон, двигаясь по круговой ор-
бите, имеет дискретные квантованные значения момента импульса.
mvr = nh/2 7p 0,
где m - масса электрона, v - его скорость, r - радиус орбиты, n =
1,2,3,...
1Второй постулат Бора ( 0правило частот) при переходе электрона с
одной стационарной орбиты на другую излучается (поглощается) фотон с
энергией, равной разности энергий соответствующих стационарных состоя-
ний.
h 7y 0 = E 4n 0 - 4 0E 4m
1Атомное ядро 0 состоит из из протонов и нейтронов. Их общее назва-
ние - нуклоны.
.
- 24 -
Число протонов в ядре равно порядковому номеру химического эле-
мента в таблице Менделеева, а число нейтронов равно разности между
массовым числом и порядковым номером.
1Массовое число 0 - общее число нуклонов в атомном ядре.
1Изотопы 0 - атомы химических элементов, ядра которых состоят из
одинакового числа протонов, но разного числа нейтронов.
1Энергия связи ядра 0 - энергия, которую необходимо затратить, чтобы
расщепить ядро на отдельные нуклоны.
1Энергия связи нуклонов в ядре
E 4св 0 = [Zm 4p 0 + (A - Z)m 4n 0 - m 4я 0] 5. 0c 52 0 = [Zm 4H 0 + (A - Z)m 4n 0 - m] 5. 0c 52 4 ,
где m 4p 0, m 4n 0, m 4я 0 - соответственно массы протона, нейтрона и ядра; m 4H 0 -
масса атома водорода. m - масса атома. А - массовое число, Z - заряд
ядра.
1Удельная энергия связи 0 - энергия связи, отнесенная к одному нук-
лону. Е 4св 0/ А
1Дефект массы ядра 0: разность между суммарной массой свободных нук-
лонов, из которых состоит ядро и массой ядра.
7D 0 m = [Zm 4p 0 + (A - Z)m 4n 0 - m 4я 0] 5. 0c 52 0 = [Zm 4H 0 + (A - Z)m 4n 0 - m] 5. 0c 52
1Ядерные силы 0 - силы, действующие между составляющими ядро нукло-
нами и значительно превышающими кулоновские силы отталкивания между
протонами. Относятся к классу сильных взаимодействий.
1Радиоактивность 0 - способность некоторых атомных ядер самопроиз-
вольно (спонтанно) превращаться в другие ядра с испусканием элементар-
ных частиц.
Радиоактивность подразделяют на естественную (наблюдается у неус-
тойчивых изотопов, существующих в природе) и искусственную (наблюдает-