Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть




НазваниеПрограмма, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть
страница3/9
Дата публикации02.01.2014
Размер0.85 Mb.
ТипПрограмма
zadocs.ru > Физика > Программа
1   2   3   4   5   6   7   8   9

9. Конденсатору емкостью 40 мкФ сообщен заряд 0,3 мКл, после чего его замыкают на катушку с индуктивностью 0,1 Гн. Пренебрегая сопротивлением контура, найти законы изменения напряжения на конденсаторе и силы тока в цепи.

Дано: С=40·10-6 Ф; qm=0,3∙10-3 Кл; L=0,1Гн.

Найти: U=U(t); I=I(t)
Решение. В отсутствие омического сопротивления свободные колебания в контуре описываются уравнением

, (1)

Где - циклическая частота колебаний.

Решение уравнения (1) имеет вид

, (2)

где φ0 – начальная фаза колебаний. Поскольку в начальный момент времени (при t=0) заряд конденсатора , то и, следовательно, .

Напряжение на конденсаторе

(3)

а сила тока в цепи

(4)

Подставляя числовые значения, получим



;

.

Таким образом, ; .

Ответ: ; .

10. В однородной изотропной среде с и распространяется плоская электромагнитная волна. За время t=1c энергия, переносимая этой волной через поверхность площадью 1м2, расположенную перпендикулярно направлению распространения волны, равна 1,5 Дж. Найти амплитуды напряженности электрического и магнитного полей волны. Период колебаний .
Дано: ; ; ; .

Найти: Еm; Нm.
Решение. Плотность потока энергии электромагнитной волны определяется вектором Пойнтинга:

.

Учитывая, что векторы напряженности электрического Е и магнитного Н полей волны взаимно перпендикулярны, для модуля вектора Пойнтинга получим

Р=ЕН.

Поскольку колебания напряженностей Е и Н совершаются в одинаковых фазах, зависимость плотности потока энергии от времени имеет вид

(3)

Поток энергии через поверхность S, расположенную перпендикулярно направлению распространения волны, равен

(4)

а для энергии, переносимой волной за время t через эту поверхность, получим выражение

(5)

По условию , следовательно, и выражение (5) принимает вид

(6)

Учитывая, что амплитуды напряженностей электрического и магнитного полей волны связаны соотношением

, (7)

Представим выражение (6) в виде

(8)

; (9)

Подставляя числовые значения, получим

;

.

Ответ: .

11. Найти минимальную толщину пленки с показателем преломления 1,33, при котором свет с длиной волны 0,64 мкм испытывает максимальное отражение, а свет с длиной волны 0,40 мкм не отражается совсем. Угол падения света равен 450.

Дано: ; ; ; .

Найти: .

Решение. Оптическая разность хода лучей, отраженных от нижней и верхней поверхностей пленки, равна

(1)

Для света с длиной волны , имеющего максимальное отражение, выполняется условие , т.е.

(2)

Отсюда (3)

Для света с длиной волны , не имеющего отражения, и, следовательно,

(4)

Из формулы имеем

(5)

Сравнивая выражения (3) и (5), получаем соотношение

(6)

Из которого следует, что и, соответственно, .

Таким образом,

(7)

Подставляя числовые значения, получим

.

Ответ: .
12. Между точечным источником света и экраном поместили диафрагму с круглым отверстием, радиус r которого можно менять. Расстояния от диафрагмы до источника и экрана равны 100 и 125 см соответственно. Определить длину волны света, если максимум освещенности в центре дифракционной картины на экране наблюдается при и следующий максимум при .

Дано: ; .
Решение. Радиусы зон Френеля определяются выражением

(1)
Следовательно, число зон Френеля, открываемых отверстием радиуса r, равно

(2)

Так как в центре экрана наблюдается максимум освещенности, то число m- нечетное. Для имеем

(3)

а для получим

(4)

Причем по условию (5)
Из выражений (3) и (4) с учетом (5) следует, что

(6)

Отсюда

(7)

Подставляя числовые значения, получим

.

Ответ: .
13. При падении естественного света на поляризатор проходит 30% светового потока, а через два таких поляризатора -13,5%. Найти угол между плоскостями пропускания этих поляризаторов.

Дано: ; .

Найти: .

Решение. Естественный свет можно представить как наложение двух некогерентных волн одинаковой интенсивности, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Идеальный поляризатор пропускает колебания, происходящие в его плоскости, и полностью задерживает колебания, перпендикулярные этой плоскости. На выходе из первого поляризатора получается линейно поляризованный свет, интенсивность которого с учетом потерь на отражение и поглощение света поляризатором равна

, (1)

где τ – коэффициент, учитывающий потери на отражение и поглощение света.

После прохождения второго поляризатора интенсивность света уменьшается как за счет отражения и поглощения света поляризатором, так как и из-за несовпадения плоскости поляризации света с главной плоскостью поляризатора. В соответствии с законом Малюса и учитывая потери на отражение и поглощение света, имеем

(2)

Из (1) найдем

(3)

Подставляя (3) и (2), получим

(4)

Отсюда

(5)

Подставляя числовые данные, получим

.

и, следовательно, .

Ответ: .
14. Измерение дисперсии показателя преломления оптического стекла дало для и для . Найти отношение фазовой скорости к групповой для света с длиной волны 0,434 мкм.
Дано: ; ; ; .

Найти: .

Решение. Фазовая скорость света равна

, (1)

а групповая скорость определяется как

, (2)

где n-показатель преломления; -длина световой волны. Разделив выражение (1) на (2), найдем

(3)

Для средней дисперсии показателя преломления в интервале длин волн от до имеем



Проводя вычисления, получим

.

Подставляя в (3) значения , и , найдем

.

Ответ: .
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconВ. А. Вилькоцкий Д. С. Доманевский
Бумай Ю. А., Вилькоцкий В. А., Доманевский Д. С., Малаховская В. Э. Контрольные работы и методические указания по общей физике для...

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconМетодические указания, программа и контрольные задания для студентов...
Для студентов заочной формы обучения инженерно – педагогических и инженерно – технических (нехимических)

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconБелорусская государственная политехническая академия
С., Журавкевич Е. В., Малаховская В. Э., Новоселов А. М., Чапланов А. М., Черный В. В. Контрольные работы и методические указания...

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconВ. А. Вилькоцкий Д. С. Доманевский
В. А., Доманевский Д. С., Малаховская В. Э., Новоселов А. М. Контрольные работы и методические указания по общей физике для студентов...

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconР ство образования российской федерации
Производство электроэнергии. Программа, методические указания и контрольные задания для студентов-заочников

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconМетодические указания и задачи к практическим занятиям для студентов...
Математика. Интегральное исчисление [Текст]+[Электронный ресурс]: методические указания и задачи к практическим занятиям для студентов...

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconМетодические указания, контрольные задания и вопросы для подготовки...
Методические указания, контрольные задания и вопросы для подготовки к экзаменам для студентов – заочников. – Ижевск: Ижгту, 2002...

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconМетодические указания по выполнению контрольной работы 31 Общие указания 31
Производственные технологии : программа, методические указания и контрольные задания для студентов специальностей 1-25 01 07 – Экономика...

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconМетодические указания и задания к лабораторным работам по курсу “одм...
Приведены теоретические сведения, методические рекомендации, контрольные вопросы и задания для выполнения лабораторных работ по разделу...

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconНемецкий язык методические указания и контрольные задания для студентов...
Немецкий язык : методические указания и контрольные задания для студентов 2 курса железнодорожных специальностей заочной формы обучения...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов