Odnośniki

• Indeks
• Fielding Historia ĹĽycia Toma Jonesa[1], Opracowania z Historii Literatury Wszelkiej
• Fiza 2000 CD2 film bollywood,
• Fiza - 1, DO WYDRUKOWANIA
• Feliks JasieÅ‼ski MANGGHA, ODK
• Finanse - tzw. skrypt ksić…żki Zadory,
• Fin de siecle, RPG, Mistrz Gry
• Feng Shui - Architects Guide, Feng Shui
• FiM2012-39, Fim
• Fforde Katie - Powtórka z małżeństwa(2),
• Feehan Christine - Karpaty 03 - Mroczny blask (tłum. nieof.), Karpaty
• zanotowane.pl
• doc.pisz.pl
• pdf.pisz.pl
• marekfurjan.xlx.pl

Fiza opracowanie tematów, Fiyzka 2

[ Pobierz całość w formacie PDF ]

1.Równania Maxwella:

Poniższe równania opisują właściwości pola elektrycznego oraz magnetycznego i zależności między nimi:

1. SEdS=1εε0ρdV (pdV=Δm); Prawo Gaussa dla pola elektrycznego: zastowsowane dla dowolnej powierzchni podaje związek pomiędzy strumieniem pola elektr. ФE, przechodzącym przez tę pow. i całkowitym ładunkiem zamkniętym wewnątrz niej; (rys.1)

divE=ρεε0, ε0ФE=q lub ε0EdS=q

ε0 – przen. dielektr. próżni (8,85∙10-12C2N∙m2 ); ε- przen dielektr ośrodka;

q- ładunek elektr; E- natężenie pola elektr; ФE- strumień pola elektrycznego;

S- powierzchnia, przez którą przechodzi strumień pola elektrycznego

2.Edl=-dФBdt, ФB=SBdS; Prawo Faradaya dla indukcji elektromagn

Zmienne pole magn wytwarza wirowe pole elektr; jeśli pole magn=0 lub const to istniejące pole elektr jest bezwirowe; (rys.2)

rotE=-δBδt szybkośc zmiany w czasie wektora indukcji magn B w pewnym pkt przestrzeni (x,y,z); E=Ex,y,z,t -wektor nat indukowanego pola elektr

rotE=∇×E – postać różniczkowa

3. SBdS=0 –postać całkowa; ∇B=divB=0 –postać różniczkowa

Prawo Gaussa dla pola magnetycznego

Nie istnieją monopole magnetyczne, czyli bieguny nie mogą istnieć osobno

4. rotB=μμ0j+εε0μμ0δEδt ; Bdl=μμ0I+εε0μμ0dФEdt

Uogólnione prawo Ampere’a- prąd elektr lub zmienne pole elektr wytwarza wirowe pole magnetyczne;        j- gęstość prądu; I- nat prądu elektr (rys.3)

2. Fale elektromagnetyczne (rys.4): 

fale te składają się z drgających pól elektr i magn. Różne możliwe częstotliwości fal elektromagn tworzą widmo którego małym wycinkiem jest światło widzialne. Widmo: fale długie, fale radiowe, podczerwień, św widzialne, nadfiolet, prom rentgenowskie , prom gamma

E=Emsinkx-ωt+φ; k- liczba falowa fali, φ- faza pocz, ω częstość koł.

B=Bmsin⁡(kx-ωt+φ); Em, Bm –amplitudy E i B

Zmienne pole elektr indukuje pole magn I na odwrót. Wszystkie fale EM rozchodzą się w próżni  z tą samą prędkością c=3*10^8 m/s

3.Polaryzacja światła. (rys. 5,6,7):

Fale EM są spolaryzowane gdy wszystkie wektory natężeń ich pól elektr drgają w tej samej płaszczyźnie, zwanej płaszczyzną drgań. Fale świetlne wysyłane przez zwykłe żródła nie są spolaryzowane.  Polaryzatory – kiedy na drodze światła znajduje się polaryzator wówczas przepuszczone są tylko te składowe wektora światła , które są równoległe do kierunku polaryzacji polaryzatora.

I=12I0- nat światła po spolaryzowaniu(dla Io niespolaryzowanego)

Odbita fala świetlna jest całkowicie spolaryzowana, wtedy gdy pada ona na powierzchnię graniczną dwóch ośrodków pod kątem Brewstra ΘB=arctgn2n1,

4. Prawo Malusa. Ćwierćfalówka. (rys. 8)

– dotyczy zmian natężeń światła przechodzącego przez analizator w zależności od kąta jaki tworzą płaszczyzny transmisji analizatora i polaryzatora. Przez polaryzator przechodzi tylko składowa równoległa do kier polaryzacji a składowa prost jest pochłaniana.

III=Icos2α, III≈EII2 – nat. światła przechodzącego; I≈Eo2 (Eo to amplituda natężenia pola elektrycznego); α – kąt między kierunkiem polaryzacji a kierunkiem drgań wektora E.

Płytka krystaliczna, która wytwarza pomiędzy promieniami zywczajnym i nadzwyczajnym przechodzącymi przez nią różnicę fazy λ/4 lub 3λ/4.

5. Dwójłomność wymuszona. Skręcenie płaszczyzny polaryzacji.(rys. 9)

Przy przejściu wiązki światła przez ośrodek anizotropowy mogą powstać dwie wiązki załamane: -promień zwyczajny (o), który leży w tej samej płaszczyźnie co promień padający; promień nadzwyczajny (e), który na ogół nie leży w płaszczyźnie padania, a jego współczynnik załamania zależy od kąta padania.

6. Interferencja światła. Prążki interferencyjne.

zjawisko powstawania nowego, przestrzennego układu fali w wyniku nakładania się (superpozycji) dwóch lub więcej fal. Interferencja zazwyczaj odnosi się do interakcji fal, które są skorelowane lub spójne ze sobą, dlatego że pochodzą z tego samego źródła lub dlatego, że mają takie same lub prawie takie same częstotliwości. Interferencja fal spójnych daje stały przestrzennie rozkład amplitudy fali. Prążki interferencyjne – na przemian ciemne i jasne, na ogół barwne (w przypadku światła niemonochromatycznego) pasma powstałe w wyniku interferencji wiązek światła przebywających różne drogi optyczne (np. prążki jednakowej grubości, prążki jednakowego nachylenia, pierścienie Newtona).

7. Doświadczenie Younga. (rys. 10, 11)

Przepuszczanie światła spójnego przez dwie blisko siebie położone szczeliny i obserwacji obrazu powstającego na ekranie. Wskutek interferencji na ekranie powstają jasne i ciemne prążki w obszarach, w których światło jest wygaszane lub wzmacniane.

dsinΘ=mλ,   m=0,1,2…   - warunek powstania maksimum

dsinΘ=(m+12)λ,    m=0,1,2…  - warunek powstania minimum

8.Koherencja światła.

Koherencja=spójność. Miara stałości różnicy faz dwóch fal. Spójność czasowa – określa zdolność do interferencji dwóch promieni światła wychodzących z tego samego punktu źródła światła w różnych momentach. Spójność przestrzenna – jest wielkością charakteryzującą zgodność między fazami fal emitowanych z różnych punktów rozciągłego źródła światła w danym momencie czasu.

9. Interferencja równej grubości(rys 12):

Przy interferencji światła zachodzącej dzięki wielokrotnemu odbiciu w płytce o różnych kształtach (np. klinowej, sferycznej) otrzymuje się prążki równej grubości. Przykładem są pierścienie Newtona.

10. Interferencja równego nachylenia(rys 13):

Przy interferencji światła zachodzącej dzięki wielokrotnemu odbiciu w płytce płasko-równoległej otrzymane prążki nazywa się prążkami (interferencyjnymi) równego nachylenia.

11. Interferencja wielu wiązek. Wpływ ilości szczelin na prążki interferencyjne.

12. Dyfrakcja Fraunhofera:

Fale przechodzące przez długą, wąską szczelinę o szerokości a wytwarzają na ekranie obraz dyfrakcyjny pojedynczej szczeliny, który zawiera centralne maksimum oraz inne maksima rozdzielone przez minima, których położenie kątowe Θ w stosunku do osi układu spełniają zależność:  asinΘ=mλ, ,=1,2,3...

Natężenie obrazu dyfrakcyjnego dla każdego kąta Θ jest:

IΘ=Im(sinαα)2, gdzie Im jest natężeniem w środku obrazu,

13. Dyfrakcja Frensela:

Dyfrakcja Fresnela to dyfrakcja fal kulistych. Znacznie prościej jest jednak w wielu przypadkach rozwiązać problem dyfrakcji fal płaskich, dlatego czasem stosuje się przejście od dyfrakcji bliskiego pola (dyfrakcji Fresnela) do dyfrakcji dalekiego pola zwanej też dyfrakcją Fraunhofera. Można to zrobić, o ile punkt, w którym obserwujemy natężenie jest bardzo oddalony od otworu dyfrakcyjnego lub też fala kulista przychodzi z tak daleka (jej promień jest tak wielki), że możemy ją uznać za „lokalnie” płaską.

14. Chromatyczna zdolność rozdzielcza i dyspersja siatki dyfrakcyjnej; dwupunktowa zdolność rozdzielcza, kryterium Rayleigha:

Zdolność rozdzielcza: Zdolność układu optycznego (w przypadku aparatu zestawu: obiektyw i detektor) do rozróżnienia na przykład określonej liczby linii na 1 milimetr obrazu przy optymalnych warunkach naświetlania i obróbki. R=λ∆λ=mN=msd, gdzie m - rząd dyfrakcji, N - liczba szczelin siatki dyfrakcyjnej, d - stała siatki dyfrakcyjnej, s - szerokość czynna siatki.

Stała siatki dyfrakcyjnej określa jej dyspersję kątową dϕ/dλ - tj. wielkość charakteryzującą zmianę kąta ugięcia ϕ promienia świetlnego na siatce wraz ze zmianą długości fali światła λ - która wyrażona jest równaniem:  dφdλ=mdcosφ gdzie m (tzw. rząd widma) jest liczbą naturalną określającą różnicę faz interferujących ze sobą promieni, podaną w okresach drgań tej fali.

Kryterium Rayleigha - maksimum jednego obrazu dyfrakcyjnego leży w miejscu minimum drugiego obrazu. Kryterium to stosowane jest do określania zdolności rozdzielczej elementów i układów optycznych.

15. Ciało doskonale czarne

Jest to ciało całkowicie pochłaniające promieniowanie elektromagn. padające na jego powierzchnię (niezależnie od T, kąta padania, widma padającego promieniowania. Spektralna zdolność absorpcyjna jest równa jedności dla każdej długości absorbowanej fali: aα=1, sadza substancja o aαbliskiej jedności. Prawa prom. Ciała dosk. Czarnego: a) promieniowanie wychodzące z wnętrza ciała doskonale czarn. ma zawsze większe natężenie niż promieniowanie ścian zewn. b) W danej temp. emisja energ. promieniowania wychodzącego z otworów jest identyczna dla wszystkich 3 źródeł promieniowania, pomimo że odpowiednie wielkości dla zewn. powierzchni są różne c) w przeciwieństwie do promieniowania zewnętrznych powierzchni, emisja energetyczna promieniowania CDC Rczmienia się wraz z temp. Rc=σT4,σ=5,67*10-8W(m2*K4)- stała uniwersalna(Stefana Boltzmanna). Emisja energ. promieniowania dla zewn. powierzchni zmienia się w bardziej skomplikowany sposób(różna dla różnych subst.) R=eRc=eσT4e-zdolność emisyjna(zależy od rodz.subst.i temp.)d) Rλdla ciała doskonałego czarnego zmienia się wraz z temperaturą. Rysunek! Prawo Wiena: λmax*T=b=1,898*10-3m*K. Ze wzrostem temp. dł fali przesuwa się w stronę niższych wart.(fal krótszych), podczas gdy spektralna zdolność emisyjna jest maksymalna. Wyjaśnienie Plancka: Promieniowanie elektromagn. jest emitowane oraz absorbowane w postaci osobnych porcji energii(kwantów) o wart. E=hCλ;h=6,626*10-34JsstałaPlanckac=2,998*108mspr.światławpróżni; λ-dł.emitowanejabsorbowanejfali; En=nhcλ= nhν; Iλ,T=...