Оптика

1. Законы геометрической оптики (закон прямолинейного распространения света, закон независимости световых пучков, закон отражения, закон преломления).

2. Линзы. Формула тонкой линзы. Построение изображений в линзах.

3. Свет как электромагнитная волна. Свойства электромагнитных волн.

4. Основные фотометрические величины (энергетические величины).

5. Основные фотометрические величины (световые величины).

6. Интерференция света. Условия наблюдения интерференции. Условия максимума и минимума освещенности.

7. Интерференционная картина в опыте Юнга.

8. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля.

9. Метод зон Френеля. Дифракция света на круглом отверстии и круглом экране.

10. Дифракция света от одной щели.

11. Дифракционная решетка.

12. Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа-Бреггов.

13. Поглощение света. Закон Бугера.

1. Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойство частиц или тел вступать в электромагнитные силовые взаимодействия - q или Q.

Существует два рода электрических зарядов: положительные и отрицательные.

Заряды могут передаваться от одного тела к другому. Одно и то же тело в разных условиях может иметь разный заряд.

Одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются.

Закон сохранения электрического заряда: в изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается постоянной:

Q1+q2+…+qn=const

Закон Кулона: силы взаимодействия неподвижных зарядов прямо пропорциональны произведению модулей зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними:

e = 1,602177·10–19 Кл ≈ 1,6·10–19 Кл.

Каждое заряженное тело создает в окружающем пространстве электрическое поле. Это поле оказывает силовое действие на другие заряженные тела. Главное свойство электрического поля – действие на электрические заряды с некоторой силой.

Напряженностью электрического поля называют физическую величину, равную отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещенный в данную точку пространства, к величине этого заряда:

напряженность электрического поля, создаваемого системой зарядов в данной точке пространства, равна векторной сумме напряженностей электрических полей, создаваемых в той же точке зарядами в отдельности:

2. Теорема Гаусса утверждает:

Поток вектора напряженности электростатического поля через произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, расположенных внутри этой поверхности, деленной на электрическую постоянную ε0.

поток Φ вектора напряженности электрического поля ΔΦ = E ΔS cos α = En ΔS

В некоторых ситуациях теорема Гаусса может быть использована для прямого и легкого вычисления электростатического поля непосредственно.

Объёмная плотность заряда

где — (бесконечно малый) элемент объема,

Поверхностная плотность заряда

где — (бесконечно малый) элемент поверхности.

Линейная плотность заряда

где — длина бесконечно малого отрезка.

3 Работа и потенциал электростатического поля. Разность по тенциалов . Работа сил электростатического поля при перемещении заряда из одной точки поля в другую не зависит от формы траектории, а определяется только положением начальной и конечной точек и величиной заряда. Работа сил электростатического поля при перемещении заряда по любой замкнутой траектории равна нулю. Силовые поля, обладающие этим свойством, называют потенциальными или консервативными. Потенциальная энергия заряда q, помещенного в любую точку (1) пространства, относительно фиксированной точки (0) равна работе A10, которую совершит электростатическое поле при перемещении заряда q из точки (1) в точку (0): Wp1 = A10

Работа, совершаемая электростатическое полем при перемещении точечного заряда q из точки (1) в точку (2), равна разности значений потенциальной энергии в этих точках и не зависит от пути перемещения заряда и от выбора точки (0).

A12 = A10 + A02 = A10 – A20 = Wp1 – Wp2.

Физическую величину, равную отношению потенциальной энергии электрического заряда в электростатическом поле к величине этого заряда, называют потенциалом φ электрического поля:

Работа A12 по перемещению электрического заряда q из начальной точки (1) в конечную точку (2) равна произведению заряда на разность потенциалов (φ1 – φ2) начальной и конечной точек:

A12 = Wp1 – Wp2 = qφ1 – qφ2 = q(φ1 – φ2).

В Международной системе единиц (СИ) единицей потенциала является вольт (В).

1 В=1Дж/1Кл

Потенциал поля в данной точке пространства равен работе, которую совершают электрические силы при удалении единичного положительного заряда из данной точки в бесконечность.
Поверхность, во всех точках которой потенциал электрического поля имеет одинаковые значения, называется эквипотенциальной поверхностью или поверхностью равного потенциала.

Дата добавления: 2015-06-04