ПРАКТИЧНА РОБОТА №10

Геометрична оптика. Поляризація світла

Мета:закріпити набуті знання з даної теми, поглибити засвоєння найбільш складних питань; навчитись розв’язувати типові задачі; розвивати вміння колективного творчого обговорення; оволодіння науковими методами аналізу фізичних явищ і процесів.

Теоретичні питання

1. Геометрична оптика як граничний випадок хвильової оптики. Закони відбивання та заломлення світла.

2. Заломлення світла на сферичних поверхнях. Тонкі лінзи. Побудова зображень.

3. Оптичні прилади: лупа, мікроскоп, телескоп.

4. Поляризатори та аналізатори. Закон Малюса.

5. Обертання площини поляризації. Поляризаційні прилади та їх застосування.

Розв’язування задач

Задача 1. Від найближчої зірки (α-Центавра) світло доходить до Землі за 4,3 року. Яка відстань до зірки?

Задача 2. Кут падіння променя на поверхню соняшникової олії 60°, а кут заломлення 36°. Знайти показник заломлення масла.

Задача 3. Промінь падає під кутом 60° на скляну пластинку товщиною 2 см з паралельними гранями. Визначити зміщення променя, що вийшов з пластини.

Задача 4. Свічка стоїть на відстані 12,5см від збиральної лінзи, оптична сила якої становить 10 дптр. На якій відстані від лінзи вийде зображення і яке воно буде?

Задача 5. За допомогою збиральної лінзи потрібно дістати на екрані зображення предмета, збільшене в 20 разів. На якій відстані від лінзи потрібно поставити екран, коли головна фокусна відстань лінзи 0,4м?

Теми доповідей і рефератів до теми

1. Плазмові панелі, плазмові монітори.

2. Лінза – оптичний прилад. Застосування лінз.

3. Випромінювання і спектри.

4. Просвітлення оптики.

5. Дослідження віддалених об’єктів. Телескопи.

 

Питання, що виносяться на самостійне опрацювання

студентами І курсу з дисципліни ФІЗИКА

Номер теми	Зміст самостійної роботи
Тема 1	Рух по колу. Нормальне, тангенціальне та повне прискорення. Зв'язок між лінійними та кутовими характеристиками руху.
Тема 2	Види фундаментальних взаємодій. Гравітаційні сили та гравітаційне поле. Пружні та не пружні удари.
Тема 3	Рівняння Бернуллі. Закон збереження моменту імпульсу. Гіроскопи та їх застосування.
Тема 6	Ефект Джоуля-Томсона. Зрідження газів і добування низьких температур. Поняття про будову полімерів та їх застосування.
Тема 7	Енергія зарядженого конденсатора. Густина енергії електричного поля. Діелектрики. Поляризація діелектриків.
Тема 9	Явище самоіндукції. Індуктивність. Струми Фуко.
Тема 10	Хвильове рівняння (отримання і аналіз)
Тема 14	Кольори прозорих і непрозорих тіл. Формула Планка, її зв'язок з законами Віка та Стефана-Больцмана.
Тема 15	Будова складних атомів. Періодичний закон Д.І.Менделєєва. Природа характеристичного випромінювання. Закон Мозлі.
Тема 16	Правила зміщення. Радіоактивні ряди. Властивість і природа α -, β- та γ-частинок. Штучна радіоактивність. Трансуранові елементи.

Література

1. Дущенко В.П., Кучерук І.М. Загальна фізика: Фізичні основи механіки: Молекулярна фізика і термодинаміка: Навч. посібник. – 2-ге вид., перероб. і допов. / В.П. Дущенко, І.М. Кучерук. – К.: В.Ш., 1993. – 431 с.: іл.

2. Кучерук І.М., Горбачук І.Т.. Загальна фізика. Електрика і магнетизм: Навч. посібник / За заг. ред.. В. Й. Сугакова / І.М.Кучерук, І.Т.Горбачук. – К.: В.Ш., 1990. – 367 с.: іл.

3. Кучерук І.М., Дущенко В.П. Загальна фізика. Оптика. Квантова фізика: Навч. посібник / І.М.Кучерук, В.П. Дущенко. – К.: В.Ш., 1991. – 463 с.: іл.

4. Бушок Г.Ф. Курс фізики: Навч. посібник: У 2 кн. Кн.1. Фізичні основи механіки. Електрика і магнетизм / Г.Ф. Бушок, В.В. Левандовський, Г.Ф. Півень. – 2-ге вид. – К.: Либідь, 2001. – 448с.

5. Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб. пособ. для вузов в 3 томах / И.В. Савельев. – М.: Наука. – Т. 1.

6. Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособ для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. / Т.И. Трофимова. – М.: Высш. шк., 1990. – 478 с.: ил.

7. Горбачук І.Т. Загальна фізика: Збірник задач / За заг.ред. І.Т.Горбачука. – К.: Вища школа.,1993 – 354 с.

8. Волькенштейн В.С.. Сборник задач по общему курсу физики. Изд. доп. и перераб. – СПб.: СпецЛит, 2001. – 327 с.

9. Барановський В.М. Загальна фізика: Збірник задач: Навч. посібник / В.М. Барановський, П.В. Бережний, П.О. Водний та ін.; За заг. ред. І.Т. Горбачука. – К.: Вища шк., 1993. – 359 с.

ОСНОВНІ ЗАКОНИ І ФОРМУЛИ

МЕХАНІКА

1. Швидкість рівномірного прямолінійного руху

2. Середня швидкість змінного руху

3. Середня швидкість при рівнозмінному прямолінійному русі

4. Прискорення при рівнозмінному прямолінійному русі

5. Швидкість при рівнозмінному прямолінійному русі

u=u₀+at

6. Шлях при рівноприскореному прямолінійному русі

7. Кінематичне рівняння руху

8. Зв’язок швидкостей, прискорення і пройденого шляху при рівнозмінному прямолінійному русі

u² - u₀²=2а×S

9. Швидкість при вільному падінні

u=gt

10. Шлях при вільному падінні

11. Швидкість тіла кинутого вертикально вгору

u= u₀ – gt

12. Час повного польоту тіла, кинутого вертикально вгору з початковою швидкістю u₀

13. Координата тіла, кинутого вертикально вгору з початковою швидкістю u₀

14. Максимальна висота підйому тіла, кинутого вертикально вгору з початковою швидкістю u₀

15. Швидкість тіла, що вільно впало з висоти h

16. Швидкість тіла, кинутого горизонтально з швидкістю u₀

17. Шляхи, пройдені тілом, кинутим горизонтально з швидкістю u₀

18. Швидкості тіла, кинутого під кутом a до горизонту з початковою швидкістю u₀

19. Шлях і координата тіла, кинутого під кутом a до горизонту з початковою швидкістю u₀

20. Максимальна висота і шлях по горизонту тіла, кинутого під кутом a до горизонту з початковою швидкістю u₀

21. Кутова швидкість тіла, що обертається навколо нерухомої вісі

22. Зв’язок між лінійною і кутовою швидкостями

u=wR

23. Доцентрове прискорення

24. Зв’язок між кутом повертання тіла j і кількістю його обертань

j=2pN

25. Результуюча всіх сил, що діють на тіло

26. Другий закон Ньютона

27. Робоча форма запису другого закону Ньютона

28. Імпульс тіла

29. Зв’язок прирощення імпульсу тіла з наданим тілу імпульсом сили

30. Закон збереження імпульсу в загальній формі для замкнутої системи з N тіл

31. Закон збереження імпульсу для замкнутої системи двох взаємодіючих тіл

32. Третій закон Ньютона

33. Закон всесвітнього тяжіння, - гравітаційна стала

34. Напруженість гравітаційного поля, створеного тілом m на відстані r від нього

35. Сила тяжіння, що діє на тіло m, вміщене в гравітаційне поле напруженістю

36. Напруженість гравітаційного поля на поверхні Землі (прискорення вільного падіння

37. Сила тяжіння, діюча на тіло m поблизу поверхні Землі

38. Вага тіла, що рухається з прискоренням у вертикальному напрямі

39. Максимальна сила сухого тертя

40. Закон Гука для пружної одномірної деформації твердого тіла

де - механічна напруга, - відносне видовження тіла, Е - модуль Юнга.

41. Закон Гука для сили пружності

де - коефіцієнт жорсткості тіла (пружини).

42. Обертальний момент сили, діючий на просторове тіло

43. Умова рівноваги просторового тіла

44. Механічна робота сталої сили на переміщення

А=FS cosa=F_s S

де F_s=Fcosa - проекція сили до напрямку переміщення.

45. Середня потужність за проміжок часу t

46. Миттєва потужність, що розвивається силою при переміщенні тіла зі швидкістю

P=Fu cosa

47. Кінетична енергія поступального руху матеріальної точки

48. Кінетична енергія матеріальної точки через її імпульс

49. Потенціальна енергія гравітаційної взаємодії двох тіл, що знаходяться на відстані r один від одного

50. Потенціальна енергія тіла в гравітаційному полі напруженістю на висоті h від обраного нульового рівня

W_г=mgh

51. Потенціальна енергія пружно деформованого тіла (пружини)

52. Повна механічна енергія тіла (системи)

Е=W_п+W_к

53. Теорема про кінетичну енергію

де робота всіх сил, що діють на тіло (систему).

54. Прирощення повної енергії системи

DЕ=Е₂ – Е₁=А_зов.

де А_{зов .} – робота зовнішніх (консервативних) сил над системою.

55. Закон збереження механічної енергії

а) W_к1+W_п1=W_к2+W_п2=const

б) Е₁=Е₂=сonst

56. Закон незатухаючих (власних) гармонічних коливань

х=Аsin (w₀ t+j₀), або x=Acos (w₀ t+j₀),

де х – координата маятника в любий момент часу t; А – амплітуда коливань; w₀ – власна циклічна частота; j₀ – початкова фаза коливань.

57. Частота коливань

,

де Т – період коливань.

58. Циклічна частота власних коливань пружинного маятника

,

де k – коефіцієнт жорсткості пружини; m – маса маятника.

59. Циклічна частота власних коливань математичного маятника довжиною l

,

60. Період коливань:

пружинного маятника ;

математичного маятника .

61. Період коливань математичного маятника, точка підвісу якого рухається з прискоренням по вертикалі

62. Миттєва швидкість власних коливань

,

63. де максимальне значення швидкості маятника

u_max=Aw₀

64. Миттєве прискорення власних коливань

,

де а_max=Aw₀² максимальне значення прискорення маятника

65. Повна енергія маятника

E=W_п+W_к

66. Миттєве значення потенціальної енергії пружинного маятника

,

де максимальне значення потенціальної енергії

67. Миттєве значення кінетичної енергії маятника

,

68. де максимальне значення кінетичної енергії

69. Співвідношення енергій незатухаючих коливань маятника

W_{к max}= W_{п max}=E

70. Рівняння хвилі, що розповсюджується вздовж напрямку r

,

де r – відстань, яку хвиля проходить зі швидкістю u за час t; А – амплітуда коливань хвилі.

71. Довжина хвилі

,

де n - частота, Т – період коливань хвилі.

72. Гідростатичний тиск рідини на глибині h

P=rgh

73. Динамічний тиск рідини, що рухається з швидкістю u

74. Умова нерозривності струменя

u₁S₁=u₂S₂

75. Закон Бернуллі для рухомої рідини

,

де Р₁, Р₂ – тиск рідини на стінки посудини.

76. Сила Архімеда

F_A=rgV,

де r - густина рідини.

77. Зв’язок між площами поршнів в гідравлічному пресі і силами, що діють на ці поршні

78. Формула ККД гідравлічного преса

,

де А₂=F₂H – робота поршня з більшою площею, Н – висота підняття цього поршня

79. Формула тиску на площину

,

де a - кут між нормаллю до площини і напрямом сили.

 

МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА ТА ТЕРМОДИНАМІКА

 

1. Закон Бойля-Маріотта

р₁V₁ = р₂V₂.

2. Закон Гей-Люссака

.

3. Закон Шарля

.

4. Закон Клапейрона

.

5. Рівняння Клапейрона-Менделєєва

.

6. Число молів газу

.

7. Число молекул газу

.

8. Тиск газу

; .

9. Перший закон термодинаміки

.

10. Робота розширення газу при ізобарному процесі

.

11. Внутрішня енергія одноатомного газу

.

12. Коефіцієнт корисної дії теплової машини

.

13. Коефіцієнт корисної дії цикла Карно

.

14. Кількість теплоти при нагріванні або охолодження тіла

.

15. Кількість теплоти при плавленні або кристалізації

.

16. Кількість теплоти при кипінні або конденсації

.

17. Кількість теплоти при згоранні

.

18. Відносна вологість

; .