ФИТР БНТУ – Портал Студентов

Волновая оптика

Введение

Развитие представлений о природе света

Основные законы оптики известны еще с древних веков. Так, Платон (430 г. до н. э.) установил закон прямолинейного распространения и закон отражения света. Аристотель (350 г. до н. э.) и Птоломей изучали преломление света. Первые представления о природе света возникли у древних греков и египтян, которые в дальнейшем, по мере изобретения и усовершенствования различных оптических инструментов, например параболических зеркал (XIII в.), фотоаппарата и микроскопа (XVI в.), зрительной трубы (XVII в.), развивались и трансформировались. В конце XVII в. на основе многовекового опыта и развития представлений о свете возникли две теории света: корпускулярная (И. Ньютон) и волновая (Р. Гук и X. Гюйгенс).

Согласно карпускулярной теории, свет представляет собой поток частиц (карпускул), испускаемых светящими телами и летящими прямолинейно. Отражение света понималось аналогично отражению упругого шарика, при ударе о плоскость, откуда

Преломление света Ньютон объяснял притяжением карпускул прелом-ляющей средой, в результате чего скорость карпускул меняется при пере-ходе из одной среды в другую. Откуда

Читать полностью »

12-13. Явление переноса в термодинамически неравновесных системах

В термодинамических неравновесных системах возникают особые необратимые процессы, в результате которых происходит пространственный перенос энергии, массы и импульса.

Если газ находится в состоянии равновесия, макроскопические параметры в различных частях системы одинаковы. Однако если в произвольной части системы один из параметров изменился, т. е. система стала неравновесной, возникнут процессы, стремящиеся вернуть систему в равновесное состояние, и эти процессы называют явлением переноса.

В зависимости от того, какой параметр изменяется, различают:

1.       теплопроводность — перенос энергии;
2.       диффузия — перенос массы;
3.       вязкость (или внутреннее трение) — перенос импульса.

Читать полностью »

Релятивистский импульс.

   Уравнения Ньютона инвариантны по отношению к преобразо­ваниям Галилея. Однако по отношению к преобразова­ниям Лоренца они оказываются не инвариантными. В частности, не инвариантен по отношению к преобразованиям Лоренца выте­кающий из законов Ньютона закон сохранения импульса. Чтобы убедиться в этом, рассмотрим, как выглядит в системах К. и К’ абсолютно неупругий удар двух одинаковых шаров массы т (рис 2).

     Пусть в системе К шары движутся навстречу друг другу вдоль оси х с одинаковыми по величине скоростями, проекции которых на ось х равны: и ( — относительная скорость си­стем K и K?). При этих условиях после столкновения шары будут покоиться:. Таким образом, полный импульс системы и до, и после столкновения равен нулю — в системе  К импульс сохраняется.

Читать полностью »

Гироскоп.

Гироскопы – массивные однородны тела, вращающиеся с большой угловой скоростью около своей оси симметрии, являющейся свободной осью.

Рассмотрим одну из разновидностей гироскопов — гироскоп на кардановом подвесе. Дискообразное тело — гироскоп — закреплено на оси , которая может вращаться вокруг перпендикулярной ей горизонтальной оси , которая, в свою очередь, может поворачиваться вокруг вертикальной оси . Все три оси пересекаются в одной точке , являющейся центром масс гироскопа и остающейся неподвижной, а ось гироскопа может принять любое направление в пространстве. Силами трения в подшипниках всех трех осей и моментом импульса колец пренебрегаем.

Читать полностью »

Закон сохранения момента импульса твердого тела.

Запишем уравнение динамики вращательного движения твердого тела:        

Можно показать, что имеет место векторное равенство:        .

В замкнутой системе момент внешних сил и , откуда

.        

Читать полностью »