- •1, Ньютонова форма уравн механики
- •3. Гамильтонова форма представления
- •2.Лагранжева форма уравн механики
- •11. Типы термодинамических систем и процессов. Первое начало термодинамики. Работа. Количество теплоты. Внутренняя энергия.
- •12. Второе начало термодинамики. Цикл Карно. Второе начало термодинамики в формулировке Клаузиуса и Кельвина. Круговые процессы. Тепловые машины. Теоремы Карно.
- •13. Энтропия. Энтропия идеального газа. Закон возрастания энтропии. Статистическое истолкование второго начала термодинамики. Теорема Нернста (третье начало термодинамики).
- •14.Термодинамические потенциалы закрытых и открытых термодинамических систем. Понятие обобщенных термодинамических координат и сил.
- •15. Статистические распределения (микроканоническое, каноческое и большое каноническое), их физический смысл и использование для нахождения термодинамических параметров.
- •16. Идеальный квантовый Ферми-газ. Распределение ферми-Дирака. Вырожденный электронный газ. Поверхность.
- •19. Фазовые превращения. Фазовые диаграммы. Уравнения Клапейрона-Клаузиуса.
- •17. Идеальный квантовый Бозе-газ. Распределение Бозе-Эйнштейна. Квантовая статистика фотонов и фононов, их термодинамические величины и уравнения состояния.
- •18. Неидеальный газ. Уравнение Ван-дер-Ваальса.
- •22. Электрический заряд. Закон Кулона. Электрическое поле. Потенциальность электрического поля
- •24. Стационарное магнитное поле. Закон Био-Савара-Лапласа. Закон Ампера. Сила Лоренца.
- •23. Электрическое поле в проводниках и диэлектриках. Энергия электрического поля.
- •25. Вихревой характер магнитного поля. Энергия магнитного поля. Магнитные свойства вещества.
- •26. Электрический ток. Уравнение непрерывности. Законы постоянного тока. Проводимость различных сред. Критерий квазистационарности.
- •27. Электромагнитное поле. Явление электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле и токи смещения
- •29. Основы специальной теории относительности.
- •30. Электромагнитные волны. Волновые уравнения и их решения. Плоская электромагнитная волна, её свойства и характеристики. Перенос энергии электромагнитными волнами.
- •20. Фазовые переходы первого и второго рода (поведения термодинамическое потенциалов и производных от них)
- •33. Интерференция света. Когерентность. Способы получения когерентных волн. Интерференция многих волн. Интерферометрия.
- •34. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля и Фраунгофера. Дифракционная решётка. Физические основы голографии.
- •35. Поляризация света. Основные виды поляризации. Получение и преобразование поляризованного света. Поляризационные приборы
- •4)Призма Аренса.
- •37. Геометрическая оптика. Принцип Ферма. Центрированная оптическая система. Простейшие оптические приборы.
- •38. Принцип работы лазера и свойств лазерного излучения. Основы нелинейной оптики
- •39. Корпускулярно-волновой дуализм. Фотоны. Фотоэффект. Опыты Франка-Герца. Волны де Бройля. Дифракция микрочастиц. Связь между корпускулярными и волновыми свойствами
- •21. Флуктуации термодинамических величин. Распределения Гаусса. Корреляции основных термодинамических величин.
- •40.Квантование энергии атомов. Постулаты Бора. Модель атома Бора.
- •41. Атом водорода. Волновые функции и уровни энергии. Квантовые числа.
- •43.Атом во внешних полях. Эффект Зеемана. Эффект Штарка.
- •42.Строение сложных атомов. Принцип Паули и электронные оболочки. Физическое объяснение периодического з-на.
- •36. Распространение света в среде. Дисперсия и поглощение. Рассеяние света.
- •45.Принцип суперпозиции состояний в кв.Мех. Решение уравнения Шредингера для линейного осциллятора
- •48. Интегралы движения в кв. Мех. Элементы теории представлений.
- •46.Принцип причинности в кв. Мех. Временное уравнение Шредингера. Стационарные состояния.
- •47.Одновременное определение физ. В-н. Соотношение неопределенностей.
- •49.Квант переходы.Вероятности переходов.
- •50.Уравнение Дирака.
- •51.Общая характеристика атомных ядер.
- •52.Энергия связи ядра.
- •53.Явление радиоактивности.
- •57. Стандартная модель
- •54.Ядерные реакции
- •56.Фундаментальные взаимодействия.
33. Интерференция света. Когерентность. Способы получения когерентных волн. Интерференция многих волн. Интерферометрия.
Согласно теории Максвелла свет представляет собой поперечную э/м волну, в кот. в 2-х взаимно перпендикулярных направлениях периодически измен. в-ра напряжённостей элекр. поля Е и магн. поля Н. Ур-ние свет. волны: E=E0*cos(wt-kr)= E0*cos2π(υt-r/R)= E0*cosw(t-r/v), где w=2πk=2πc/R – циклическая частота световой волны, r – радиус-в-р, соед-щий источник с т-кой до волны,R=R-er – волновой в-р, R=2π/λ – вволновое число. Интерференция явлений усиления или ослабления амплитуды результирующей волны, в зависимости от соотношения м/у фазами склад-х 2-х или нескольких волн. Если волна поперечная, то в пространстве получится устойчивое распределение результирующей амплитуды наз-ся интерференционной картиной. Когерентность – световые волны, у кот. частоты одинаковы, т.е. w1=w2=w, и δу=const.Различают временную и пространственную когерентность. Излучение света состоит из излучений отдельных атомов источника. Оно длится очень малый промежуток времени. Минимальный промежуток времени в течении к-рого фазу волны можно считать const наз-ся временем когерентности. В реакции уст. фаза плавно изменяется, поэтому наз-ся временем когерентности; следует понимать промежуток времени, в течении к-рого фаза волны изменяется на величину не более, чем π. Величина lког=cτког наз-ся длиной временной когерентности.2-а точечных источника, размеры и взаимное расположение которых позволяет наблюдать интерференцию, такие источники наз-ся пространственно когерентными. Когерентные волны можно получить 2-мя методами:1) разделить с помощью отражённой и преломлённой фронтовой волны, излучаемым одним источником на две части; 2) разделить точечный источник с помощью отражения и преломления амплитуду или интенсивность световой волны на две части:I=E2. ∆Lmax=±mλ=±2mλ/2.Оптическая разность хода 2-х когерентных волн равна либо целому числу волн, либо чётному числу полуволн. Если же разность фаз δφ=±2π(m+1/2). ∆Lmin=±(m+1/2)λ=±(2π+1)λ/2. Оптическая разность хода склад-х когерентных волн = либо полу целому числу длин волн, либо нечётному числу длин волн.
Интерферометр—измерительный прибор, пр-п действия кот. основан на явл. интерференции. Пр-п действия интерферометра заключается в следующем: пучок э/м излуч. с помощью того или иного устройства пространственно разделяется на два или большее кол-во когерентных пучков. Каждый из пучков проходит различные оптические пути и возвращается на экран, создавая интерференционную картину, по кот. можно установить смещение фаз пучков. Интерферометры применяются как при точных измерениях длин, в частности в станкостроении и машиностроении, так и для оценки качества оптических поверхностей и проверки оптических систем в целом.
Интерферометр Майкельсона — двухлучевой интерферометр, изобретённый Альбертом Майкельсоном. Данный прибор позволил впервые измерить длину волны света. Конструктивно состоит из светоделительного зеркала, разделяющего входящий луч на два, которые в свою очередь, отражаются зеркалом обратно. На полупрозрачном зеркале разделённые лучи вновь направляются в одну сторону, чтобы смешавшись на экране, образовать интерференционную картину. Анализируя её и изменяя длину одного плеча на известную величину, можно по изменению вида интерференционных полос измерить длину волны, либо, наоборот, если длина волны известна, можно определить неизвестное изменение длин плеч. Радиус когерентности изучаемого источника света или другого излучения определяет максимальную разность между плечами интерферометра.
И нтерферометр Жамена, наряду с интерферометром Рэлея, представляет собой одно из наиболее чувствительных к разности фазовых набегов волн интерференционных устройств, что позволяет использовать его для точного определения показателей преломления газов при давлении, близком к.
П араллельный пучок света падает на плоскопараллельную стеклянную пластину М1, на заднюю поверхность которой нанесено металлическое зеркало. Два отраженных пучка оказываются при достаточной толщине пластины пространственно разделенными, и направляются порознь в две кюветы с исследуемым газом и газом сравнения соответственно. Прошедшие пучки отражаются от еще одной такой же стеклянной пластины М2. Таким образом, оба отраженных пучка оказываются равными по интенсивности, и сводятся в фокальной плоскости линзы L. В результате возникает интерференционная картина из горизонтальных полос.Использование оптических волокон позволяет сделать такие устройства чрезвычайно компактными и экономичными. Известны две основные схемы волоконно-оптических интерферометров: Маха-Цендера и Фабри-Перо. В волоконно-оптическом интерферометре Фабри-Перо интерференция происходит на частично отражающем сколе волокна и внешнем отражателе. Размер чувствительного элемента датчика перемещений, основанного на этом принципе, сопоставим с диаметром волоконного световода, т.е. около 0,1 мм, а его чувствительность может достигать долей ангстрема. При этом сам чувствительный элемент помехоустойчив к внешним электромагнитным наводкам.
пр-п действия торцевого волоконно-оптич интерферометра Фабри-Перо. Излуч лазерного диода 1 вводится в волоконный световод 2 и через ответвитель 3 передается на волокно 4. При этом часть излуч. отраж от торца волоконного световода 4, а другая его часть высвечивается в воздух, отраж от зеркала 5 и возвращ обратно в волоконный световод 4. Луч, отраженный от торца волоконного световода, интерферирует с лучом, отраженным от зеркала, и на фотоприемнике 5 регистрируется интенсивность изуч, изменяющаяся периодич в зависимости от расстояния x0 между торцом световода и зеркалом