Билет 4

1. Тасымалдау құбылысы. Диффузия құбылысы, жылу өткізгіштік құбылысы. Газдардың ішкі үйкелісі (тұтқырлық).

2. Оптиканың негізгі заңдары. Жарық сәулесі

1) Тасымалдау құбылыстары

Жүйенің тепе-теңдік күйі бұзылғанда жүретін құбылыстарды зерттейтін ғылым физикалық кинетика деп аталады. Тепе-теңдік күйі бұзылғанда газдарда жылудың немесе қозғалыс мөлшерінің ағыны пайда болады. Сондықтан осындай құбылыстарды тасымалдау құбылыстары деп атайды.Тасымалдау құбылыстарының келесі үш түрі кездеседі: диффузия, жылу өткізгіштік және ішкі үйкеліс (тұтқырлық)..

Диффузия кезінде масса, жылу өткізгіштік кезінде энергия, ішкі үйкеліс кезінде импульс тасымалданады. Сондықтан бұл құбылыстар тасымалдау құбылыстары деп аталады. Газ молекуласының еркін жолының ұзындығы:Газ молекуласының көршілес екі соқтығысу арасында жүріп өткен ара қашықтығын газ молекуласының еркін жолының ұзындығы деп атайды. Өлшем бірлігі .

мұндағы: z –1 секундтағы соқтығу саны

,

.

Газ молекуласының соқтығысу кезіндегі центрлерінің бір-біріне жақындайтын ең аз ара қашықтығын газ молекуласының эффективтік диаметрі деп атайды.

- газ молекуласының эффективті қимасы,

мұндағы: екенін ескерсек

Газ молекуласының еркін жолының орташа ұзындығы абсолют температураға тура пропорционал және газдың қысымына кері пропорционал.

Диффузия құбылысы Диффузия құбылысы кезінде заттың бір көлемінен екінші көлеміне зат тасымалданады.

- тығыздық градиенті.

Тығыздық градиенті деп белгілі бағытта тығыздықтың өзгеру шапшаңдығын айтады.

Диффузия құбылысын сипаттайтын заңды Швейцар физигі Фик ашты. Сондықтан бұл заң Фик заңы деп аталады: Диффузия құбылысы кезінде аудан арқылы t уақытта тасымалданатын зат массасы тығыздық градиентіне тура пропорционал болады.

мұндағы: - диффузия коэффициенті, өлшем бірлігі .

Жылу өткізгіштік құбылысы

Жылу өткізгіштік кезінде заттың бір көлемінен екінші көлеміне энергия тасымалданады. - температура градиенті.

Температура градиенті деп белгілі бағытта температураның өзгеру шапшаңдығын айтады.

Жылу өткізгіштік құбылысын сипаттайтын заңды француз ғалымы Фурье ашты.

Сондықтан бұл заң Фурье заңы деп аталады:

Жылу өткізгіштік құбылысы кезінде аудан арқылы t уақытта тасымалданатын жылу мөлшері температура градиентіне тура пропорционал болады.

,

мұндағы: - жылу өткізгіштік коэффициенті, өлшем бірлігі .

Ішкі үйкеліс құбылысы

Сұйық немесе газ қабаттары бір-біріне қатысты қозғалған жағдайда олардың арасында үйкеліс күші пайда болады. Бұл құбылыс ішкі үйкеліс құбылысы деп аталады. Ішкі үйкеліс кезінде газдың бір қабатынан екінші қабатына импульс (қозғалыс мөлшері) тасымалданады.

- жылдамдық градиенті.

Ішкі үйкеліс құбылысын сипаттайтын заңды ағылшын

ғалымы Ньютон ашты. Сондықтан бұл заң ішкі үйкеліс құбылысы үшін Ньютон заңы деп аталады:

немесе

мұндағы: -кернеу, -ішкі үйкеліс коэффициенті немесе тұтқырлық, өлшем бірлігі

2.1) Оптика - физика ғылымының дербес салаларының бірі, ол өте көне ілім. «Оптика» - гректің optos - көрінетін сөзінен шыққан, optike - көру (көзбен қабылдау) жөніндегі ғылым деген мағына береді. Оптика жарықтың физикалық табиғатын және оның қасиеттерін, затпен әсерлесуін зерттейтін физиканың бөлігі.

Геометриялық оптиканың негізіне келесі төрт заң жатады:

1) Түзу сызықты жарықтың қолдану заңы

Түзу сызықты жарық заңы оптикалық біртекті ортада түзу сызықты жарық қолданылғанда орынды. Бұл заңды кенет көлеңкеде түссіз емес денелердің жарықталуы кезінде кіші өлшемді жарық («нүктелік көз») көзі кезінде қолданады. Нәтижесінде тар жарық шоғыры пайда болатын жарықтың өтуі алыс көзден үлкен емес саңылау ішінен басқа атақты әдіс дәлелдеулері қызмет етуі мүмкін. Бұл әдіс жарық сәулесін геометриялық сызық ретінде ұсынылған жарық бойында қолданылады.

2) Жарықтың шағылу заңы

Жарықтың шағылуы — жарықтың екі ортаның (1-орта мен 2-ортаның) бөліну шекарасына түскен кезде затпен әсерлесуі нәтижесінде бөліну шекарасынан кері қарай таралуы. Бұл жағдайда түскен және шағылған сәуле үшін 1-орта мөлдір болуы тиіс. Жарық шығармайтын денелер бетінен Жарықтың шағылуы салдарынан көрінетін болады. Мөлдір 1-ортадағы жарық сәулесі сыну көрсеткіші сол ортаға қарағанда өзгеше болатын 2-ортаға жеткен соң, оның біршама бөлігі сынып, басқа бағытпен таралады да, енді бір бөлігі 1-ортаға қарай кері шағылады

3) Жарықтың сыну заңы

екі ортаның шекаралық қабатына түскен сәуленің екінші ортаға өткен бөлігінің бастапқы бағыттан ауытқуы. Жарықтың сыну заңдары былай тұжырымдалады: 1. түскен сәуле, сынған сәуле және екі ортаны бөлетін шекаралық бетке жүргізілген перпендикуляр бір жазықтықта жатады. Түскен сәуле мен сынған сәуле өзара қайтымды болады;

2.түсу бұрышы синусының (α) сыну бұрышы синусына (φ) қатынасы тұрақты шама болады: мұндағы n – ортаның сыну көрсеткіші. Берілген заттың вакууммен салыстырғандағы сыну көрсеткіші сол заттың абсолюттік сыну көрсеткіші деп аталады.

2.2) Геометриялық оптиканың негізгі түсініктерінің бірі - жарық сәулесі

Жарық сәулесі дегеніміз – бойымен жарық энергиясы таралатын немесе толқын шебіне перпендикуляр жүргізілген және толқын ұйтқуының таралу бағытын көрсететін сызық.

Жарық сәулесі біртекті ортада түзусызық бойымен таралады.

Осы заң салдары – жартылай және толық көлеңкенің пайда болуы, Күн және Айдың тұтылуы.

Осы заң салдары – жартылай және толық көлеңкенің пайда болуы, Күн және Айдың тұтылуы.

Түсу бұрышының синусының сыну бұрышының синусына қатынасы берілген екі орта үшін тұрақты шама.

Түске сәуле, сынған сәуле және екі ортаны бөлетін бетке сәуле түскен нүктеде тұрғызылған перпендикуляр бір жазықтықта

жатады..

Дата добавления: 2014-12-25