- •Механика. Механическое движение. Скорость, ускорение материальной точки.
- •Прямолинейное движение и движение по окружности материальной точки
- •Законы Ньютона.
- •Силы в механике.
- •Закон сохранения импульса.
- •Основной закон динамики вращательного движения твердого тела.
- •Работа. Энергия. Мощность.
- •Колебания.
- •Волны. Звук.
- •Закон Паскаля. Сила Архимеда. Уравнение Бернулли, следствия из него.
- •Температура. Температурные шкалы: шкала Цельсия, идеальная газовая и абсолютная термодинамическая шкала температур.
- •Уравнение состояния идеального газа. Закон Дальтона. Изопроцессы и их уравнения.
- •Взаимосвязь теплоты и работы. Первое начало термодинамики. Работа, совершаемая телом при изменении объема. Работа газа в различных изопроцессах.
- •Теплоемкость тела, удельная, молярная, теплоемкости Cp и Cv. Второе начало термодинамики.
- •Основные положения мкт. Масса и размеры молекул. Основное уравнение мкт. Кинетическая энергия молекулы. Средняя квадратичная скорость молекул. Длина свободного пробега.
- •Барометрическая формула.
- •Явления переноса.
- •Электроемкость. Конденсатор. Емкость плоского конденсатора. Емкость батареи конденсаторов. Энергия конденсатора.
- •Электрический ток. Условия существования электрического тока. Сила тока. Плотность тока. Электродвижущая сила. Напряжение.
- •Закон Ома для однородного, неоднородного участка цепи и замкнутой (полной) цепи. Сопротивление проводников. Дифференциальная форма закона Ома.
- •Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля – Ленца.
- •Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа. Последовательное и параллельное соединение проводников.
- •Действие электрического тока на тело человека. Риск поражения электрическим током в быту.
- •Электролиты. Законы Фарадея для электролиза.
- •Электропроводность газов. Несамостоятельный и самостоятельный разряд Виды самостоятельного разряда.
- •Магнитное взаимодействие. Опыт Эрстеда. Магнитное поле. Изображение магнитных полей. Принцип суперпозиции. Сила Ампера.
- •Сила Лоренца. Полярные сияния.
- •Контур с током в магнитное поле. Индукция магнитного поля. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. Закон Био - Савара - Лапласа.
- •Электромагнитное поле. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея для электромагнитной индукции. Правило Ленца.
- •Электромагнитная теория света. Интерференция света.
- •Явление дифракции. Дифракционная решетка. Разрешающая способность оптических приборов.
- •Зеркала. Тонкие линзы. Формула линзы. Оптическая сила линзы.
- •Глаз как оптическая система. Лупа, микроскоп, телескоп.
- •Понятие о нелинейной оптике. Прохождение света через оптически неоднородную среду. Закон Рэлея. Цвет неба и зорь. Радуга. Миражи. Гало.
- •Тепловое излучение. Количественные характеристики излучения. Законы Стефана-Больцмана и Вина. Законы Кирхгофа для излучения. Формулы Вина.
- •Фотоэффект Закономерности Столетова. Уравнение Эйнштейна.
- •Опыты Резерфорда по рассеянию альфа-частиц. Атом Резерфорда.
- •Постулаты Бора. Правила отбора. Элементарная теория атома водорода.
- •Квантово-механическая теория атома водорода. Электронные оболочки атомов. Периодическая система элементов Менделеева.
- •Состав ядра. Ядерные силы. Энергия связи ядра.
- •Реакции синтеза. Условия их осуществления Управляемый термоядерный синтез.
- •Радиоактивность. Закон радиоактивного распада.
-
Понятие о нелинейной оптике. Прохождение света через оптически неоднородную среду. Закон Рэлея. Цвет неба и зорь. Радуга. Миражи. Гало.
Атмосфера Земли оптически неоднородна. С увеличением высоты показатель преломления ее непрерывно уменьшается. Световой луч в атмосфере проходит как бы через множество тонких, параллельных друг другу, слоев. В результате луч света, в атмосфере искривляется. Это явление называют рефракцией света в атмосфере. При рефракции искривление светового луча может достигать таких значений, при которых становятся видимыми объекты, находящиеся за горизонтом.
Рефракция отсутствует для лучей, идущих от объекта, находящегося в зените. Однако при смещении объекта из наивысшего положения она возникает и увеличивается по мере приближения объекта к линии горизонта.
В качестве дифракционной нерегулярной решетки может служить совокупность большого числа любых неоднородностей в объеме. Например, мутная среда, в которой взвешено множество очень мелких частиц инородного вещества. К мутным средам относятся коллоидные растворы, облака, задымленные газы, туман и т.п. В такой среде свет дифрагирует на неоднородностях и распространяется по всевозможным направлениям. При этом не возникает определенной дифракционной картины. Поэтому дифракцию света в мутных средах называют рассеянием света. Из-за рассеяния солнечного света на пылинках лучи света становятся видимыми в воздухе.
Определенный интерес представляет молекулярное рассеяние света в чистых средах: жидкостях и газах, очищенных от посторонних частиц. Источником рассеяния света в таких средах являются незначительные флуктуации плотности. Возникают флуктуации плотности вследствие хаотического теплового движения молекул среды. Интенсивность рассеянного света при молекулярном рассеянии мала и становится заметной при прохождении света через толщу рассеивающей среды, например, атмосферного воздуха. Следует обратить внимание и на то, что наличие в воздухе пыли и капелек воды приводит к дополнительному рассеянию света.
В 1871 г. лауреат Нобелевской премии Стретт Джон Уильям Рэлей сформулировал закон, согласно которому интенсивность рассеянного света пропорциональна четвертой степени частоты света или, иначе говоря, обратно пропорциональна четвертой степени длины световой волны . С помощью закона Рэлея нетрудно объяснить голубой цвет дневного неба, оранжевый цвет Солнца в дневное время и красный — при восходе и заходе его за горизонт. Так как интенсивнее рассеиваются световые волны с более высокими частотами, то спектр рассеянного света будет содержать высокие частоты, а спектр света, остающегося в потоке. — низкие. В первом случае белый цвет становится голубым, а во втором — оранжевым или красноватым. Глядя на дневной небосвод, наблюдатель воспринимает свет, рассеянный в атмосфере. Спектр этого света, согласно закону Рэлея, содержит интервал высоких частот. Этим-то и обусловлен голубой цвет неба. Флуктуации плотности и интенсивность рассеяния пропорциональны температуре. Поэтому небо ясного летнего дня является более колоритным в сравнении с таким же зимним днем.
Глядя же на Солнце, наблюдатель воспринимает свет, проходящий через атмосферу, без рассеяния. Спектр этого света содержит интервал низких частот. И солнечный диск в дневное время кажется оранжево-желтым. Чем ближе Солнце к линии горизонта, тем более длинный из-за рефракции путь проходит свет в атмосфере. Интервал частот при этом сдвигается в сторону более низких частот. Поэтому восходящее Солнце видится наблюдателю красным. Вполне понятно и то, почему нижняя часть солнечного шара выглядит более красной, нежели его верхняя часть. Флуктуации плотности воздуха в значительной степени определяются состоянием атмосферы: различных слоев воздуха. Именно в связи с этим в ясную погоду закат — золотистый, а в ветреную — багровый.