Шкала электромагнитных волн.

СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ (СТО)

 

Постулаты СТО:

1. В любых инерциальных системах отсчета все физические явления (механические, электромагнитные и др.) при одних и тех же условиях протекают одинаково. С помощью любых опытов, проведенных в замкнутой системе тел, нельзя определить, покоится эта система или движется равномерно и прямолинейно.

2. В любой инерциальной системе отсчета скорость света в вакууме имеет одну и ту же величину для любого направления. Она не зависит ни от скорости движения источника, ни от скорости приемника светового сигнала.

 

Следствия постулатов СТО:

1. Замедление времени: ;

Δt – промежуток времени между двумя событиями, отсчитанными движущимися вместе с телом часами; Δt' – промежуток времени между теми же событиями, отсчитанными покоящимися часами, относительно которых тело движется со скоростью υ.

2. Сокращение длины: ;

- длина тела, измеренная в системе отсчета, относительно которой тело покоится (собственная длина); - длина тела, измеренная в системе отсчета, относительно которой оно движется со скоростью υ. Сокращение длины происходит только в направлении движения. Размеры в перпендикулярном направлении остаются неизменными.

3. Преобразование массы: ;

m₀ – масса покоя тела, m – масса тела, движущегося со скоростью υ относительно системы отсчета.

4. Релятивистский импульс: ;

5. Основной закон релятивистской динамики: ;

- релятивистский импульс частицы.

6. Преобразование энергии: , - энергия покоя.

Кинетическая энергия релятивистской частицы:

.

7. Релятивистский закон сложения скоростей:

.

u – скорость тела в неподвижной системе отсчета ОХYZ, u' – cкорость тела в подвижной системе отсчета ОХ'Y'Z', υ; – скорость подвижной системы относительно неподвижной.

Если система отсчета ОХ'Y'Z' движется со скоростью υ в положительном направлении оси ОХ системы отсчета ОХYZ, причем оси ОХ' и ОХ совпадают, оси ОY' и ОY, OZ и OZ' параллельны:

.

ОПТИКА

I. Геометрическая оптика.

 

1. Показатель преломления среды: , где - скорость света волн в вакууме, υ < с – скорость света в среде.

2. Закон отражения света: , где - угол падения,

- угол отражения.

3. Закон преломления света:

,

где - относительный показатель второй среды относительно первой, β – угол преломления.

4. Полное внутреннее отражение: наблюдается, если и угол падения больше предельного угла, определяемого из выражения .

Если свет падает на границу «среда-воздух», то , где n – показатель преломления среды.

5. Тонкие линзы:

1) Оптическая сила линзы: ,

где f – фокусное расстояние линзы.

2) Формула тонкой линзы: .

Правила знаков:

a) + х – если источник действительный, - х – если мнимый;

b) + y – если изображение действительное, - y – если мнимое;

c) + f – если линза собирающая, - f – если рассеивающая.

4) Увеличение линзы: .

a) Поперечное увеличение: ;

b) Продольное увеличение: , где Г₁ и Г₂ – поперечные увеличения предмета АВ, если бы он был расположен вертикально и находился в начале и конце отрезка АВ.

5) Оптическая сила системы, состоящей из нескольких линз, сложенных вместе: .