Опыт Юнга

Определение скорости звука.

Нормальные моды струны

I. комплект

1. Уравнение стоячей волны.

2. Стоячие волны каких частот существуют на струне длиной L?

3. Зная предел прочности стали, найти наибольшую частоту, на которую можно настроить струну длиной 0,7 м.

II. комплект

4. Амплитуда стоячей волны.

5. Чем стоячая волна отличается от бегущей?

6. На стальной струне длины L = 0,7 м подвешен груз массой m = 4,4 кг. Определите частоту основного тона колебаний струны. Диаметр струны d = 0,6 мм, плотность стали ρ = 7,6·103 кг/м3.

III. комплект

7. Записать выражение скорости упругих волн в различных средах.

8. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний.

9. Найти скорость распространения звука в меди.

IV. комплект

10. Эффект Доплера в акустике.

11. Что такое когерентные волны?

12. Зная, что средняя молярная кинетическая энергия поступательного движения молекул азота 3,4 кДж/моль, найти скорость распространения звука в азоте при этих условиях

Контрольные вопросы к защите лабораторной работы № 2

1. Дайте определение волны. Какие волны называются продольными, поперечными7

2. Напишите уравнение плоской бегущей волны.

3. Что называется узлами и пучностями стоячей волны. Как связано расстояние между соседними узлами с длиной волны?

4. В чем заключается явление резонанса, какую роль оно играет в данной работе?

5. Напишите уравнения скорости и ускорения частиц среды при распространении волны.

6. Дайте определение длины волны, фазовой скорости, частоты и периода колебаний. Как связаны эти величины?

7. Как связаны частоты нормальных колебаний с основной частотой.

8. Дайте определение волновой поверхности и волнового фронта.

9. Напишите уравнение бегущей и стоячей волны. Объясните их различие.

10. Найдите спектр собственных частот колебаний упругой узкой пластины, если один конец ее закреплен, а второй свободен.

11.. Дать понятие звуковой волны. Написать уравнение волны.

12. Дать понятие величин, характеризующих звук.

13. Как получаются фигуры Лиссажу в данной установке?

14. Чем обусловлен сдвиг фаз между колебаниями вдоль осей х и у?

15. Вычислите скорость звука в воздухе при условиях Вашего опыта по формуле (3), где μ = 29·10^-3 кг/моль, а γ= 1,4.

16. Предложите другие способы измерения скорости звука в воздухе

Контрольные вопросы к защите лабораторной работы № 3

I. комплект

1. Что называется интерференцией света? Каковы условия наблюдения интерференции?

2. Напишите условия наблюдения интерференционных максимумов.

3. Чему равна разность хода лучей в свете, отраженном от пленки с показателем преломления n?

II. комплект

4. Методы наблюдения интерференции.

5. При интерференции света в местах максимума складываются: амплитуды колебаний напряженности электрического поля или интенсивности света, пропорциональные квадрату амплитуды колебаний напряженности электрического поля.

6. Для «просветления» оптики на поверхность стекла наносят тонкую пленку с показателем преломления n. Чему должна быть равна толщина пленки, чтобы уменьшить отражение света с длинной волны λ от границы воздух–стекло?

III. комплект

7. Интерференция света. Когерентность и монохроматичность световых волн.

8. На пути световой волны, идущей в воздухе, поставили стеклянную пластинка толщиной h = 1мм. Определить оптическую длину пути света в стекле, если волна падает на пластинку нормально?

9. В интерференционном опыте Юнга, выполненном в монохроматическом свете, расстояние между щелями d = 2,6 мм, экран для наблюдения интерференционных полос расположен на расстоянии L = 2,0 м от двойной щели. Ширина интерференционных полос оказалась равной Δl = 0,41 мм. Определите длину волны λ света.

IV. комплект

10. Что такое оптическая разность хода.

11. В интерференционном опыте Юнга на экран B с двумя щелями S₁ и S₂ от удаленного источника падает свет с длиной волны λ = 546 нм. Интерференционные полосы наблюдаются на экране C, находящемся на расстоянии L = 55 см от экрана B с двумя щелями. Расстояние между щелями d = 0,12 мм. Определите ширину Δl интерференционных полос вблизи центра интерференционной картины.

12. При наблюдении колец Ньютона было установлено, что диаметр 5-го темного кольца d ₅ = 2,54 мм. Определите радиус кривизны R плосковыпуклой линзы, если опыт проводится в свете лазера с длиной волны λ = 633 нм.

Контрольные вопросы к защите лабораторной работы № 4

Дата добавления: 2014-11-18