Физика
Электротехника
Искусство
Термех
Задачи
Информатика
Контрольная
Лаба

Графика

Курсовая
Математика
Чертежи

Реактор

Энергетика
Сопромат
Электроника

Физика колебаний Электромагнитные волны

Колебательный контур. Свободные электромагнитные колебания. Вынужденные электромагнитные колебания. Переменный ток. Конденсатор и катушка в цепи переменного тока. Активное сопротивление. Электрический резонанс. Производство, передача и потребление электрической энергии. Электромагнитное поле. Вихревое электрическое поле. Скорость электромагнитных волн. Свойства электромагнитных излучений. Принципы радиосвязи и телевидения.

Задача

В устройстве, показанном на рисунке, блок представляет собой сплошной однородный цилиндр массой М = 8 кг, который может вращаться вокруг оси без трения. Масса груза т = 6 кг. Жесткость пружины k = 1000 H/м. Считая, что проскальзывание нити по блоку отсутствует, а сама нить невесома и нерастяжима, найти частоту малых колебаний груза w0.

Решение Уравнение газового состояния В цилиндр длиной l=1,6 м, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении p0, начали медленно вдвигать поршень площадью 5=200 см2. Определить силу F, которая будет действовать на поршень, если его остановить на расстоянии li=10 см от дна цилиндра.

Выберем систему отсчета, в которой одна координатная ось направлена вертикально вниз (ОХ), а другая (OZ) – перпендикулярно плоскости рисунка от нас (см. рис.). Пусть начало отсчета на оси ОХ соответствует положению груза при недеформированной пружине. В этом случае координата x груза будет одновременно равна деформации пружины и уравнение движения груза в проекции на ось ОХ можно записать в виде:

. (1)

Уравнение динамики вращательного движения массивного блока можно записать в проекции на ось OZ:

, (2)

где J – момент инерции блока, равный

  . (3)

Сила натяжения нити T2 равна, по третьему закону Ньютона, силе упругости деформированной пружины:

T2 = kx . (4)

Наконец для линейного ускорения груза и углового ускорения блока выполняется уравнение кинематической связи:

.  (5)

Совместное решение уравнений (1) - (5) приводит к уравнению:

.  (6)

Замена переменной  преобразует уравнение (6) к виду (2.1), где роль   играет величина  . Таким образом колебания груза в выбранной системе отсчета происходят по закону:

,  (7)

и представляют собой гармоническое колебание вблизи положения равновесия  с частотой   .

Покажем, каким образом можно определить амплитуду и начальную фазу колебаний груза, если известен способ возбуждения колебаний в системе – то есть начальные условия. Пусть до начала колебаний груз удерживали в положении при недеформированной пружине, а затем отпустили без толчка:

x(0) = 0, .

Тогда, используя общее решение (7), имеем:

.

Из второго соотношения следует, что j0 = 0, и после подстановки в первое:

  .

Таким образом окончательно закон движения груза можно записать в виде:

  .

Экспериментальное обоснование основных идей квантовой механики. Тепловое излучение и квантовая природа света. Абсолютно черное тело. Законы излучения черного тела. Квантовая гипотеза и формула Планка. Тепловизоры. Использование тепловизоров. Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Энергия, масса и импульс фотона. Давление света. Корпускулярно-волновой дуализм Гипотеза де Бройля. Опытное обоснование корпускулярно волнового дуа-лизма свойств вещества. Волновые свойства микрочастиц и соотношение неоп-ределенностей. Описание микрочастиц в кантовой механике. Волновая функция. Уравне-ние Шредингера. Частица в одномерной потенциальной яме. Прохождение час-тицы над и под потенциальным барьером. Туннельный эффект. Атом Частица в сферически симметричном поле. Водородоподобные атомы. Энергетические уровни. Потенциалы возбуждения и ионизации. Спектры водо-родоподобных атомов. Пространственное распределение плотности вероятно-сти для электрона в атоме водорода. Спин электрона. Принцип Паули. Распре-деление электронов в атоме по состояниям. Структура энергетических уровней в многоэлектронных атомах Периодическая система элементов Менделеева.

Свет и вещество, понятие о вторичных волнах, разделение энергии на границе раздела фаз, резонансный характер взаимодействия света и вещества. Дисперсия, классическое объяснение зависимости коэффициента преломления света от длины волны падающего света. Явление двойного лучепреломления, поляризация света кристаллами. Поляризованный свет, оптическая активность, сахарометрия, использование явления вращения плоскости поляризации в молекулярной биологии. Фотоэффект и квантовая природа света. Круг явлений, объяснимых с квантовой точки зрения, микроскопическое и макроскопическое в оптике. Двойственность природы света. Законы поглощения света, понятие о нелинейных эффектах. Основные элементы конструкции спектрофотометров. Законы освещенности, зависимость освещенности от вида осветителей.

Полупроводники