Download

Fizika 2







Advertisement
/ 29 []
Download Presentation
Comments
jara
From:
|  
(572) |   (0) |   (0)
Views: 21 | Added: 30-10-2012
Rate Presentation: 0 0
Description:
Fizika 2. Fizika 2 m odulio temos. 1. Banginė optika Koliokviumas K=3 0 % 2 . Kvantinė optika 3 . Specialioji reliatyvumo teorija 4 . Kvantinės mechanikos ir statistikos elementai 5 . Atomų ir molekulių fizikos elementai Egzaminas   6 . Kietojo kūno fizikos elementai K=40%    
Fizika 2

An Image/Link below is provided (as is) to

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use only and may not be sold or licensed nor shared on other sites. SlideServe reserves the right to change this policy at anytime. While downloading, If for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.











- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -




Slide 1

Fizika 2

Slide 2

Fizika 2 modulio temos

1.Banginė optikaKoliokviumas

K=30%

2. Kvantinė optika

3. Specialioji reliatyvumo teorija

4. Kvantinės mechanikos ir statistikos elementai

5. Atomų ir molekulių fizikos elementaiEgzaminas  

6. Kietojo kūno fizikos elementaiK=40%    

7. Elementariosios dalelės

Pratybos – 15 %, Laboratoriniai – 15 %

Slide 3

Fizika 2 modulio literatūra.

1.Tamašauskas A., Vosylius J. Fizika, 2 t.: Vadovėlis respublikos inžinierinių

specialybių studentams. - V.: Mokslas, 1989. - 193 p.

2.Tamašauskas A., Vosylius J., Radvilavičius Č. Fizika, 3 t.: Vadovėlis

respublikos inžinierinių specialybių studentams. - V.: Mokslas, 1992. - 178 p.

3.Saveljev I.V. Kurs obščej fiziki, T. 2. Mokymo knyga techniškųjų mokyklų

studentams. M.: Nauka, 1982. – 496 p.

4.Saveljev I.V. Kurs obščej fiziki, T. 3. Mokymo knyga techniškųjų mokyklų

studentams. M.: Nauka, 1982. – 304 p.

5. Požėla I., Radvilavičius Č. Optika ir atomo fizika,Mokomoji knyga

Kaunas, 2003 m. (elektroninis variantas adresu www.fizika.ktu.lt)

6. Javorskis B., Detlafas A., Mikolskaja L., Sergejevas G. Fizikos kursas 2-3 t.

Slide 4

Optika

  • Optika vadinama fizikos šaka, nagrinėjanti šviesos savybes.

  • Optikos mokslas skirstomas į tris šakas:

  • Geometrinė optika,

  • Banginė optika,

  • Kvantinė optika.

Slide 5

Geometrinė optika

Geometrinė optika vadinama fizikos šaka, nagrinėjanti šviesos sklidimo savybes.

Geometrinė optika remiasi 4 pagrindiniais dėsniais:

1. Tiesaus sklidimo dėsnis: vienalytėje terpėje šviesa sklinda tiesiai.

2. Atspindžio dėsnis: kritęs ir atsispindėjęs spindulys yra

vienoje plokštumoje su statmeniu į atspindintį paviršių kritimo

taške, kritimo kampas yra lygus atspindžio kampui.

3. Spindulių nepriklausomumo sklidimo dėsnis: atskiri spinduliai

sklinda nepriklausomai vienas nuo kito.

4. Lūžio dėsnis: lūžęs bangos spindulys yra toje plokštumoje,

kurioje yra kritęs spindulys ir tiesė, statmena kritimo paviršiui.

Kritimo ir lūžimo kampų sinusų santykis yra lygus santykiniam

lūžio rodikliui (Slėnijaus (1621 m.) dėsnis).

Slide 6

Geometrinė optika

Santykinis lūžio rodiklis taip pat yra lygus šviesos greičių

aplinkose santykiui.

Jeigu šviesa krinta iš vakuumo (kurio lūžio rodiklis n=1) į aplinką, aplinkos lūžio

rodiklis išreiškiamas ir vadinamas absoliutiniu lūžio rodikliu.

Absoliutinis lūžio rodiklis yra aplinkos charakteristika, parodanti, kiek kartų toje

aplinkoje šviesos greitis yra mažesnis, nei vakuume.

Aplinka, kurios absoliutinis lūžio rodiklis yra didesnis, lyginant su kita, vadinama optiškai tankesne.

Ir atvirkščiai - aplinka, kurios absoliutinis lūžio rodiklis yra mažesnis, lyginant su kita, vadinama optiškai retesnė.

Slide 7

Geometrinė optika

Šviesai krintant iš optiškai tankesnės aplinkos į optiškai retesnę (n2<n1) , lūžio kampas yra didesnis už kritimo kampą.

Didinant kritimo kampą, didėja ir lūžio kampas. Tam tikro dydžio kampu krintantis spindulys jau nepereina antrąją aplinką, o atsispindi pagal atspindžio dėsnius.

Šis reiškinys vadinamas visišku vidaus atspindžiu, o mažiausias kritimo kampas, kuriam esant gaunamas visiškas vidaus atspindys, vadinamas ribiniu kampuir.

Visiškas vidaus atspindys yra panaudojamas informacijai perduoti šviesolaidžiais.

n2

n1

Slide 8

Banginė optika

Banginė optika vadinama fizikos šaka, nagrinėjanti šviesos bangines savybes.

19 amžiaus pirmoje pusėje šviesa, kaip objektas, buvo laikoma dalelių arba

korpuskulių srautu.

1801 m. T. Jungas atranda šviesos interferencijos reiškinį.

1821 m. O . Frenelis taip pat gauna šviesos interferencijos reiškinį.

1865 m. Dž. Maksvelis sukuria elektromagnetinio lauko teoriją iš kurios sekė,

kad turi egzistuoti elektromagnetinės bangos, sklindančios šviesos greičiu.

Šviesos greitis jau buvo išmatuotas 1676 metais O. Remerio.

1888 metais H. Hercas eksperimentiškai gavo elektromagnetines bangas.

Iš visų šių faktų sekė konkreti išvada apie šviesą:

Kadangi šviesa pasižymi banginėmis savybės (interferencija ir kitos), ji yra bangos.

Sklidimo greičio atitikimas su elektromagnetinių bangų sklidimo greičiu rodo ir tai, kad

šviesa yra elektromagnetinės bangos.

Slide 9

Banginė optika

Fizikoje šviesa vadinamos infraraudonos, regimosios ir ultravioletinės spektro srities

elektromagnetinės bangos.

Šnekamojoje kalboje šviesa vadiname elektromagnetines bangas, esančias

regimajame diapazone.

Regimasis diapazonas – n=7.9 - 4.0*1014 Hz, Dl= 380 – 760 nm.

Šviesos spalvą apsprendžia dažnis.

Slide 10

Banginė optika – šviesos parametrai

Šviesos, kaip objekto parametrai yra:

A. Banginiai parametrai:

1. Šviesos bangos ilgis – bangos nueitas kelias per laiką lygų periodui,

2. Šviesos dažnis arba kampinis dažnis, - svyravimų skaičius per sekundę.

3. Banginiu skaičiumi, k=2p/l

4. Šviesos greitis vakuume ir aplinkoje, c=3*108 m/s ir v=c/n

5. Šviesos monochromatiškumas,Dw

B. Energetiniai (fotometriniai) parametrai:

1. Šviesos srautuF, - vadinamas vidutinis optinio spinduliuotuvo galingumas.

2. Šviesos stipriu I, - vadinamas šviesos srautas, tenkantis 1 erdviniam kampui (cd)

3. Ryškumu B, - vadinamas paviršiaus šviesos stiprumo tankis tam tikra kryptimi,

lygus šviesosstiprumo IIir šviečiančio paviršiaus projekcijos į plokštumą, statmeną

tai krypčiai, ploto Si santykiui:

Slide 11

Banginė optika – šviesos interferencija

Jeigu šviesa yra bangos, ji turėtų pasižymėti viena iš banginių savybių, vadinama

interferencija.

Interferencija – koherentinių bangų superpozicija arba vektorinė sudėtis.

Interferencijos pasėkoje gaunami atstojamieji maksimumai arba minimumai.

Interferuoti gali tik koherentinės bangos.

Koherentinėmis bangomis vadiname bangas, kurių virpesiai susikirtimo taške yra

nestatmeni, o fazių skirtumas nekinta.

Kadangi fazių skirtumas nekinta, galime sakyti, kad koherentinės bangos turi būti

vienodo dažnio, o sklidimo kryptis – panaši.

Koherentiškumo sąlyga gali būti laikina arba ribota erdvėje.

Bangos gali būti koherentinės tik tam tikrą laiką, vadinamą koherentiškumo

intervalu t ir tik tam tikrame erdvės ilgyje, vadinamame koherentiškumo ilgiu l.

Slide 12

Banginė optika – šviesos interferencija

Svarbiausia šviesos banginė savybė – jos interferencija.

Tarkime dvi, koherentinės elektromagnetinės bangos,

sklinda beveik lygiagrečiai ir taške P susitinka.

Mūsų nagrinėjamų bangų E vektorių išraiškos :

Susitikimo taške P jų svyravimų atstojamoji amplitudė bus lygi:

Taške P fazių skirtumas bus lygus:

Kaip matome, atstojamosios amplitudės dydis taške P priklausys nuo fazių skirtumo.

Slide 13

Banginė optika – šviesos interferencija

Kadangi: , o: ir

tai: ir

Bangos nueito geometrinio kelio ir aplinkos absoliutinio lūžio rodiklio sandauga

vadinama bangos optiniu keliu.

Dabar fazių skirtumas atrodys:

Dydis: - vadinamas šviesos bangų optinių kelių skirtumu.

Slide 14

Banginė optika – šviesos interferencija

Atstojamasis dviejų koherentinių vienodų amplitudžių

šviesos bangų amplitudės dydis taške P priklauso nuo

fazių skirtumo:

Tačiau fazių skirtumas taške P

Priklauso nuo nueitų šviesos bangų optinių kelių skirtumo.

Todėl, priklausomai nuo fazių skirtumo ir nueitų kelių skirtumo mes gausime

Interferencinį maksimumą arba minimumą.

Slide 15

MAX

MIN

Banginė optika – šviesos interferencija

Panagrinėkime kraštutinius variantus,

vadinamus interferencinių maksimumų ir minimumų sąlygas.

1) Maksimumo sąlyga

tada:

2) Minimumo sąlyga

tada:

Slide 16

MAX

MIN

Banginė optika – šviesos interferencija

Kas lemia fazių skirtumo skaitinę vertę?

Fazių skirtumą lemia bangų nueitų kelių skirtumas.

1) Jeigu:

tada: , o:

2) Jeigu:

tada: , o:

Slide 17

Banginė optika – šviesos interferencija

Koherentinių bangų interferencijos maksimumų ir minimumų sąlygos:

MAX

susitikusių bangų fazių skirtumas turi būti lygus nuliui.

MIN

susitikusių bangų fazių skirtumas turi būti lygus 180 laipsnių arba p radianų.

Iš skirtingų šaltinių atėjusių į konkretų tašką koherentinių bangų interferencijos maksimumų ir minimumų sąlygos:

MAX

susitikusių bangų nueitų kelių skirtumas turi būti lygus:

MIN

susitikusių bangų nueitų kelių skirtumas turi būti lygus:

Slide 18

Banginė optika – Koherentinių šaltinių gavimo būdai.

Kaip minėjome, pagrindinė interferencijos sąlyga – šviesos bangų koherentiškumas.

Jį galima realizuoti keliais būdais, tai:

1) Jungo plyšių metodas,

2) Frenelio veidrodžių ir biprizmės metodas,

3) Niutono žiedų metodas,

4) Žameno, Maikelsono ir kitų interferometrų principai.

Slide 19

Banginė optika – Jungo plyšių metodas

Realizuojamas vieno ir dviejų siaurų plyšių sistema:

Slide 20

Banginė optika – Frenelio veidrodžių metodas

Realizuojamas dviejų sujungtų veidrodžių, tarp kurių normalių yra nedidelis kampas, pagalba.To pasėkoje gaunasi du menami koherentiniai šaltiniai.

Slide 21

Banginė optika – Frenelio biprizmės metodas

Realizuojamas biprizmės pagalba, ko pasėkoje gaunasi du menami koherentiniai

šaltiniai.

Slide 22

Banginė optika – Niutono žiedų metodas

Realizuojamas lešio, turinčio didelį kreivumo spindulį, patalpinto ant lygaus stiklo

paviršiaus.

Slide 23

Banginė optika – Interferencija plonose plėvelėse

Plonose plėvelėse, šviesai atsispindėjus nuo dviejų

paviršių ir susitikus, vyksta interferencija.

Jos rezultatas priklauso nuo optinių kelių

skirtumo, kuris priklauso nuo:

1. Plėvelės storio,

2. Jos lūžio rodiklio,

3. Kritimo kampo,

4. Bangos ilgio.

5. Nuo aplinkos lūžio rodiklio.

Jei aplinka, nuo kurios atsispindi šviesa

yra optiškai tankesnė, atsispindėjusios

bangos fazė apsiverčia arba kitaip tariant pasikeičia 180oClaipsnių. Todėl reikia pridėti ar atimti pusbangį.

Plonoje plėvelėje, šviesai krintant kampu, nueitų

optinių kelių skirtumas yra lygus:

Optikos skaidrinimas.

Slide 24

Banginė optika – Interferencija plonose plėvelėse

Interferencija taip vyksta kintamo storio plonose plėvelėse – pleištuose:

Dėl skirtingų storių, pleištuose gaunasi skirtingų spalvų ir skirtingų interferencinių juostų pločių vaizdas.

Slide 25

Banginė optika – Interferencijos panaudojimas

Prietaisai, kuriuose panaudojamas šviesos interferencijos reiškinys, vadinami

interferometrais.

Interferometrai yra dviejų tipų:

1) Vienuose šviesos banga išskaidoma į dvi koherentines bangas, kurios nueina skirtingo ilgio kelius ir sudėtos interferuoja. Šiai grupei priklauso J.Žameno,

A.Maikelsono, V.Liniko ir kiti interferometrai.

2) Antruose šviesos banga išskaidoma į daug atskirų koherentinių bangų. Į šią interferometrų grupę įeina O.Liumerio ir E.Gerkio interferometras, Ch.Fabri ir A.Pero etalonas ir kt.

Slide 26

Banginė optika – Interferencijos panaudojimas

J. Žameno, ir A.Maikelsono interferometrų schemos.

Slide 27

Banginė optika – Interferencijos panaudojimas

V.Liniko interferometro schema ir mažų nelygumų stebėjimas.

Slide 28

Banginė optika – Interferencijos panaudojimas

Kūno deformacijų stebėjimas.

Slide 29

Banginė optika – šviesos interferencija gamtoje


Copyright © 2014 SlideServe. All rights reserved | Powered By DigitalOfficePro