1. 
   Напишите уравнение сферической волны. Что такое амплитуда, частота, фаза?
   

Сферическая волна – волна, волновой фронт которой представляет собой сферу. В случае, когда скорость волны υ во всех направлениях постоянна, а источник точечный, волна будет сферической.



Во всех уравнениях ξ – колеблющаяся величина, А0 –начальное значение амплитуды колебаний этой величины.

Уравнение (2.7) неприменимо для малых r, т.к. приr →0 , амплитуда стремится к бесконечности.

Амплитуда - максимальный размах значений периодически изменяющейся величины или наибольшее отклонение от положения равновесия.

Частота волны - число полных колебаний или циклов волны, совершенных в единицу времени. Измеряется в Герцах. Ее можно вычислить, разделив скорость распространения волны на длину волны.

Фазой волны называется аргумент тригонометрической функции, которая описывает волну. Показывает, какая часть периода прошла с начала колебаний.

2. 
   Напишите уравнение плоской монохроматической волны? Что такое амплитуда, частота, фаза?
   

Плоская волна – это волна, волновая поверхность которой представляет собой совокупность параллельных друг другу плоскостей.



Про амплитуду, частоту и фазу смотри вопрос 1.

Понятие фазы (а, следовательно, и фазовой скорости) может быть определено для монохроматической волны, как процесса распространения гармонических колебаний.

3. 
   Что такое продольная и что такое поперечная волна?
   

Продольные волны – волна, колебания в которой происходят в направлении параллельном направлению ее распространения (перпендикулярно волновому фронту).

Поперечная волна – волна, колебания в которой происходят в плоскости перпендикулярной направлению ее распространения.

Поляризация присуща всем поперечным волнам и никогда не наблюдается для продольных.

Пример: Звук – продольная волна. Электромагнитная волна (свет) – поперечная волна.

4. 
   Напишите уравнение затухающего колебания.
   

Затухающими колебаниями называются свободные колебания механической системы при наличии сил трения или сил сопротивления среды.

---

Здесь x и t – координаты пространства и времени, А – первоначальная амплитуда, β– коэффициент затухания, который зависит от сопротивления среды r и массы колеблющегося объекта m:

5. 
   Как связаны w (циклическая частота) и k (волновое число)
   

Волновое число представляет собой число длин волн, укладывающихся на отрезке 2Πметров.

6. 
   Что называют световым вектором? Как величина этого вектора связана с интенсивностью света?
   

Поляризация относится к тем явлениям, в которых главную роль играет определённое направление колебаний электрического вектора. Вектор напряжённости электрического поля называют световым вектором.Интенсивностью света называют электромагнитную энергию, проходящую в единицу времени через единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению распространения света.

Поскольку интенсивность света есть усреднённый вектор Поинтинга и, следовательно, пропорциональна квадрату вектора напряженности электрического поля, имеем:

7. 
   Сформулируйте закон преломления света.
   

Закон преломления света

Луч падающий, луч преломленный и нормаль границы раздела сред в точке падения лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления – величина постоянная для данных сред и называется относительным показателем преломления или показателем преломления второй среды относительно первой

7. 
   Как зависит скорость света в среде от показателя преломления?
   

Зависимость скорости света от показателя преломления средыV =   , где c – скорость света

Скорость света зависит от среды. В вакууме скорость света абсолютная, максимальная, известная совершенно точно, С=299792458 м/c.

А в зависимости от среды скорость света меняется и зависит от абсолютного показателя преломления (n). Скорость света в среде будет выглядеть так: V = C/n.

---

(на всякий случай

Дифракция

Явление отклонения света от прямолинейного направления распространения при прохождении вблизи препятствий (свет при определенных условиях может заходить в область геометрической тени)

Дисперсия вещества

- зависимость показателей преломления от длины волны проходящего свете (или зависимость от длины фазовой скорости распространения электромагнитной волны)

Двойное лучепреломление

При прохождении света через некоторые кристаллы луч разделяется на два. Двойное лучепреломление – раздвоение светового луча при прохождении через оптически анизотропную среду, обусловленное зависимостью показателя преломления и скорости волны от её поляризации и ориентирования волнового вектора

n_o   – обыкновенный (удовлетворяет обычному закону преломления)

n_e   – необыкновенный (зависит от угла падения))

7. 
   Что такое явление резонанса? Нарисуйте резонансную кривую.
   

Резонанс – явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при равенстве частоты вынуждающей силы и собственной частоты колебательной системы. а_вын =  (не знаю что это за формула, в других источниках ее нет)

Г3>Г2>Г1

7. 
   Как связаны  (длина волны),  (частота) и V_ф(фазовая скорость)?
   

Как связаны k (волновое число) и λ (длина волны):

k =   ; k – волновое число, λ – длина волны



Фазовая скорость   - это скорость распространения данной фазы колебаний, т.е. скорость волны.

Связь длины волны  , фазовой скорости 

---

 и периода колебаний Т задается соотношением:

.

Учитывая, что  , где   - линейная частота волны,   - период, а циклическая частота волны  , получим разные формулы для фазовой скорости:

.

Для волнового процесса характерна периодичность по времени и по пространству.

Т – период колебаний точек среды. Роль пространственного периода играет длина волны  . Соотношение между периодом и циклической частотой задается формулой:  . Аналогичное соотношение можно записать для длины волны и величиной k, называемой волновым числом:  .

Таким образом. Можно добавить еще одно уравнение для фазовой скорости:

.

7. 
   Что называют явлением интерференции? Что такое когерентные волны?
   

Два источника называются когерентными, если они имеют одинаковую частоту и постоянную, независящую от времени, разность фаз

Волны, создаваемые такими источниками, называются когерентными (имеют одну поляризацию)

Интерференция – перераспределение интенсивности света в результате наложения нескольких когерентных световых волн. Это явление сопровождается устойчивым во времени чередованием в пространстве минимумов и максимумов, которое называется интерференционной картиной

---

7. 
   Что такое когерентные волны? Как получают когерентные источники без использования лазерной техники?
   

Когерентные волны - волны одинаковой частоты, колебания в которых отличаются постоянной разностью фаз, не изменяющейся во времени, достаточном для наблюдения.

Для получения когерентных световых волн с помощью обычных (не лазерных) источников применяют метод разделения света от одного источника на две или нескольких систем волн (световых пучков). В каждой из них представлено излучение одних и тех же атомов источника, так что эти волны когерентны между собой и интерферируют при наложении. Разделение света на когерентные пучки можно осуществить различными методами: с помощью экранов и щелей, зеркал и преломляющих поверхностей (метод Юнга, метод зеркал Френеля, метод зеркала Ллойда, метод бипризмы Френеля, метод тонких пленок и др.)

7. 
   Как связаны k (волновое число) и  (длина волны)?
   

k =   ; k – волновое число, λ – длина волны (Пространственный аналог круговой частоты)



14. Что такое оптическая разность хода? Чему равна оптическая разность хода в max и в min?

Оптическая разность хода – разность оптических длин пути двух лучей, имеющие общие начальные и конечные точки L=nl, n – показатель преломления.


Оптический путь и оптическая разность хода уже содержат в себе поправку на изменение длины волны в данной среде.



15. Чему равна разность фаз когерентных волн в min и max?

Когерентные волны - это волны, имеющие одинаковые частоты, постоянную разность фаз, а колебания происходят в одной плоскости

---

Смотрите также файлы

• А. Кешоков Мне больно, мальчики.docx

• Уравнение сферической волны.docx

• Андрей Андреевич Платонов Разноцветная бабочка.docx

• Блок 1 Мероприятия профилактического характера.docx

• Виды страховой защиты, предлагаемые туристскими фирмами.docx