Физические законы механики Законы Кеплера Первое начало термодинамики Электромагнетизм Колебание и волны Геометрическая оптика Квантовые явления в оптике Водородоподобные системы в квантовой механике

Справочник по основным разделам физики

Интерференция сферических волн. Оптический диапазон шкалы электромагнитных волн. Явление интерференции. Классическая теория когерентности. Принцип суперпозиции для волн. Интерференция плоских и сферических волн. Видность интерференционной картины. Закон сохранения энергии в явлениях интерференции. Способы получения когерентных волн. Бипризма и бизеркало Френеля.

Колебание и волны. Геометрическая и волновая оптика

Уравнение гармонических колебаний:

где х – смещение колеблющейся величины от положения равно­весия; А – амплитуда колебаний

Гармонические колебания в графическом виде:

Частота колебаний – число последовательных колебаний в одну секунду:

.

Циклическая (круговая) частота колебаний – число полных колебаний за 2π секунд:

.

Период колебаний – минимальный промежуток времени, по истечению которого повторяются значения всех физических величин, характеризующих колебания:

.

Скорость колебаний:

.

Ускорение колебаний:

.

Амплитуда скорости:

.

Амплитуда ускорения:

.

Уравнение движения материальной точки:

.

Квазиупругая сила:

.

Дифференциальное уравнение динамики гармонических колебаний материальной точки под действием упругих и квазиупругих сил:

 или .

Циклическая частота незатухающих колебаний:

.

Период незатухающих колебаний:

.

Потенциальная энергия Еп тела:

.

Кинетическая энергия тела:

.

Полная механическая энергия материальной точки, совершающей гармонические колебания:

.

Математический маятник – идеализированная система, состоящая из невесомой нерастяжимой нити, на которую подвешена масса, сосредоточенная в одной точке (шарик на длинной тонкой нити).

Уравнение динамики вращательного движения математического маятника:

.

Вращающий момент стремится вернуть маятник в положение равновесия, он возникает при отклонении тела от положения равновесия на угол α:

,

где l – расстояние между точкой подвеса и центром масс маятника С.

Момент инерции маятника:

.

Угловое ускорение:

.

Дифференциальное уравнение математического маятника:

;

решение данного уравнения:

.

Циклическая частота математического маятника:

.

Период колебаний математического маятника:

в инерциальной системе отсчета:

;

в неинерциальной системе отсчета:

Циклическая частота физического маятника физический маятник – (это твердое тело, совершающее под действием силы тяжести колебания вокруг неподвижной горизонтальной оси, проходящей через точку О, не совпадающие с центром масс С):

.

Период колебаний физического маятника:

.

Приведенная длина физического маятника:

.

Сложение гормонических колебаний

Электрические колебания Переменный ток – электрический ток, изменяющийся во времени

Упругие волны Длина волны – расстояние между ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковой фазе

Электромагнитные волны

Принципы, сформулированные в процессе развития квантовой физики

Корпускулярно-волновой дуализм.

Любые микрообъекты материи обладают свойствами и частиц (корпускул), и волн.

* Принцип дополнительности.

При экспериментальном исследовании микрообъекта могут быть получены точные данные либо о его энергиях и импульсах, либо о поведении в пространстве и времени. Эти две взаимоисключающие картины: энергитически-импульсная и пространственно-временная, получаемые при взаимодействии микрообъекта с соответствующими измерительными приборами, “дополняют” друг друга.

* Принцип неопределенности.

Характеризующие физическую систему т. н. дополнительные физические величины (напр., координата и импульс) не могут одновременно принимать точные значения. Принцип отражает двойственную, корпускулярно-волновую природу частиц материи.

Принцип соответствия.

Новая теория, претендующая на более широкую область применимости, чем старая, должна включать последнюю как предельный случай.

Тогда, чтобы определить энтропию тела, находящегося в состоянии, характеризуемом температурой Т и давлением р, необходимо рассчитать сумму в любом равновесном процессе, переводящем систему из состояния (Т=0; р=0) в состояние (Т; р). Наиболее просто это сделать, если выбрать следующий процесс:

Адиабатическое сжатие при Т=0 от давления р=0 до давления р. Этот процесс, в соответствии с законом Нернста, не сопровождается изменением энтропии, она останется равной нулю.

Изобарическое нагревание от Т=0 до температуры Т:

Определив экспериментально зависимость теплоемкости тела при постоянном давлении (Ср) от температуры можно, в соответствии с полученной формулой, определить величину энтропии, которая в данном случае будет называться абсолютной, так как отсчитана от естественного нулевого уровня.


Справочник по основным разделам физики