Физика (билеты с ответами)
Второй семестр
Билет № 1 (Постоянный ток в металлах. Закон Ома для полной цепи)
В металлах ток представляет собой направленное движение свободных электронов под действием электрического поля. Свободные электроны образуются за счёт отщепления валентных электронов. Под действием электрического поля участвуют в двух движениях:
1) Хаотическом тепловом.
2) Направленном под действием поля.
Скорость направленного движения мала, но переход к нему происходит быстро (c =3*10 в 8 степени). Направленному движению свободных электронов препятствуют ионы, колеблющиеся в узлах кристаллической решётки, что приводит к сопротивлению. При увеличении температуры металл амплитуда колебаний ионов возрастает и приводит к увеличению сопротивления.
Сила тока в цепи с одной э.д.с. прямо пропорциональна сумме сопротивлений внешней и внутренней цепей.
Билет № 2 (Соединение источник электроэнергии в батарею)
При получении электроэнергии от гальвоничеких элементов или аккумуляторов часто приходится соединять их в батарею. Со-яю:
1) Последовательно. + предыдущего источника соединяют с – последующего, где E-э.д.с всей батареи, а r-вн. Сопротивление.
I=E6/(R+rб) -> I=Eп/(R+rn)
2) Параллельно. Все + присоединяются к одной клейм, а – к другой.
I=E/(R=r/m)
3) Смешанно. Увеличение э.д.с. даёт только последовательное соединение. Учитывается:
1) последовательное > сопротивление. (увеличивает)
2) параллельное < сопротивления (уменьшает)
I=Eп/(R+r*n/m)
Билет № 3 (Электрический ток в различных средах)
Ток проводимости – упорядоченное движение свободных электрических зарядов, происходящих в проводнике:
1) в металлах.
2) в жидкостях.
3) в газах.
Условие возникновения и существования электрического тока проводимости:
1) Наличие свободных носителей тока – заряженных части, способных перемещаться упорядоченно
2) Наличие электрополя
1. См. вопрос первый.
2. Упорядоченное перемещение + и – ионов под действием созданного в жидкостях электрополя.
3. Направленное движение свободных электронов или ионов. При н.у. газы – диэлектрики, они становятся проводниками после ионизации.
Билет № 4 (Электролиз. Закон Фарадея. Применение электролиза. Электрический эквивалент)
Электролиз – процесс выделения вещества на электролитах при прохождении тока через электролит.
Первый закон Фарадея:
Коэффициент пропорциональности – выражает зависимость массы выделенного при электролизе вещества от его рода, называют электрическим эквивалентом вещества. Электрический эквивалент вещества измеряется массой вещества, выделевшегося на электролиде при прохождении тока через электролит ед. заряда:
k=m/g g=I/t m=KIt
Второй закон Фарадея:
Электрический эквивалент различных веществ прямо пропорционален их химическим эквивалентам:
k=(1/f)(M/n)
Применение:
1) Очистка металлов от посторонних примесей
2 Покрытие металлических предметов тонким слоем металла
3) Получение металлических рельефных копий изображений
Билет № 5 ()
Билет № 6 (Ток в газах)
Направленное движение свободных электронов и ионов. При н.у. газы – диэлектрики становятся проводниками после ионизации. Ионизация – процесс образования ионов путём отделения электронов от молекул газа. Нейтральная молекула теряет электроны, превращаясь в + ион, захватывает - - ион
Рекомбинация – процесс обратный ионизации.
Если рекомбинация преобладает над ионизацией, то проводимость быстро уменьшается до 0.
Электрон в газе представляет собой противоположно направленные – и + ионоы
Для газового заряда 2 условия:
1) ионизированная газовая среда
2) электрополе
Газовый заряд возникает под действием внешнего ионизатора и прекращается после его удаления.
Билет № 7 (Ток вакууме)
Возьмём пустотную лампу накаливания, электроны вылетают из раскалённой нити в вакуум. Если между нитью накала и электродом создать электрополе, заставляющее двигаться электроны к электроду, то цепь замыкается и в вакууме течёт ток. Электроны движутся беспрепятственно, за счёт работы сил электрополя. A=Ue –работа сил по перемещению электрополя между электродами
За счёт этой работы приобретают кинетическую энергию
W=Ue mv*v/2=Ue
Билет № 8 (Ток в полупроводниках)
Полупроводники – вещества, удельное сопротивление. которых убывает с повышением температуры, изменением освёщённости, зависимости от примесей. Виды:
1) Собственные
2) Примесные
а) Донорные
б) Акцепторные
При температурах, близких к абсолютному 0 связи между атомами в кристаллах заполнены (при таких температурах – диэлектрики).
При нагревании или облучении кинетическая энергия валентных электронов повышается и некоторая парная ковалентная связь разрушается. Т.е п/п повлияют свободные электроны и вакантные места. У собственных п/п появляются свободные места. У собственных п/п число электронов и дырок равно. Движутся хаотически при отсутствии магнитного поля.
Примесные – внешние атомов примесей.
При наличии лишнего валентного электрона они начинают двигаться образуя электрон – донорный тип. Если не хватает электронов – дырки движутся вод действием магнитного поля – акцепторный тип.
Билет № 9 (Полупроводниковый диод. Применение электрического тока в полупроводниках)
P – n переход работает подобно вентилю, т.е пропускает ток в одном направлении и не пропускает его в обратном направлении. Если включить кристалл с P- n переходом в цепь переменного тока, то ток будет практически постоянным по направлению. Пожтому кристалл с P – n переходом называют полупроводниковым выпрямителем или полупроводниковым диодом.
Билет № 10 (Магнитное поле. Магнитное поле проводника с током, витка, соленоида)
Поле, посредством которого осуществляется взаимодействие электрических токов, расположенных на расстоянии, магнитным полем.
Магнитное поле и электрический ток всегда существуют совместно.
B=F/Il*sin a
B=McI/2пr – проводника
B=McI/2п – витка
B=McIw/l – соленоида
Билет № 11 (Магнитное взаимодействие токов. Магнитная проницаемость среды. Магнитная постоянная)
Токи одинакового направления притягиваются, противоположного отталкиваются. F=(K*I1*I2*l) / a k=Mc / 2п F=(Mc*I1*I2*l) / a
Величина Mc выражает зависимость силы взаимодействия электрических токов от среды, называют магнитной проницаемостью среды. Mc=M*M0. F0 – магнитная постоянная Mc=D / H [(Тесла*Метр)/Ампер]
M0=4*п*10 в 7 степени [H / (A*A)]
Билет № 12 (Действие магнитного поля на проводнике с током)
Правило левой руки: если расположить левую руку вдоль проводника с током, чтобы 4 пальца указывали направление тока в проводнике, а линии магнитной индукции входили в ладонь, то отогнутый большой палец будет указывать направление силы, действующей на проводник с током. F=D*I*l*sin a [H]
Билет № 13 (Электрический заряды, движущийся в магнитном поле. Магнитная индукция)
Сила по перемещению заряда в магнитном поле. F=Fa / N => (B*I*l*sin a) / N => (B*v*n0*e*S*l*sin a) / N => (B*v*n0*e*V*sin a) / N => B*v*e*sin a. Заряды в магнитном поле движутся по радиусу. R=(m*v) / (q*B). Величина B, являющегося силовой характиристивой магнитного поля в данной точке называют магнитной индукцией. B=Fa max / I*l [Тл] Bпр=(Mc*I) / (2*п*r) Bкр=(Mc*I) / (2*п) Всол=(Mc*I*w) / l
Билет № 14 (Напряжённость магнитного поля.)
Величина H, которая характеризует магнитное поле в какой-либо точке пространства, созданное макротоками в проводниках независимо от окружающей среды, называют напряжённостью магнитного поля в этой точке. Hпр=I / (2*п*r*) Hкр=I / (2*r) Hсол=(I*w) / l - [А/м]
Билет № 15 (Явление электромагнитной индукции. Э.Д.С индукции. Опыты Фарадея)
Электрический ток и его магнитное поле всегда существуют совместно. Возникновение в замкнутом проводнике электрического тока, обусловленное изменение магнитного поля, называют явлением электромагнитной индукции. Полеченный таким способом ток называют индукционным, а создающую его э.д.с. называют э.д.с. индукции. Почти вся электроэнергия используемая на проводнике, получается с помощью индукционных генераторов. U=B*v*l*sin a Eинд.=B*v*l*sin a
Опыты Фарадея:
1. Возьмём соленоид, соединённый с гальванометром и будем вдвигать в него магнит. При движении стрелка гальванометра отклонятся. Если магнит останавливается, то стрелка гальванометра возвращается в 0 положение. Тоже получается при выдвижении магнита из соленоида или при надевании на неподвижный магнит соленоида. Значит, что индукционный ток возникает в соленоиде только при относительном перемещении соленоида и магнита. Т.е индукционный ток (и э.д.с индукции) в замкнутом контуре появляются только в том случае, когда изменяется магнитный поток, который проходит через площадь, охваченную контуром.
Билет № 16 (Закон Ленца для электромагнитной индукции)
Взаимодействие между полюсами всегда препятствует движению магнита: э.д.с индукции создаёт в замкнутом контуре такой индукционный ток, который своими магнитным полем препятствует причине, вызывающей появление этой э.д.с.
Билет № 17 (Правило Буравчика)
Правило Буравчика – правило правого винта.
Правило правого винта для кругового тока: если вращать головку винта по направлению тока в контуре, то поступательное движение винта укажет направление линий магнитной индукции внутри контура. Правило правого винта: Если поступательное движение винта происходит по направлению тока в проводнике, то направление вращения головки винта показывает направление линий индукции магнитного поля
Билет № 18 (Вихревое электрическое поле и его связь с магнитным)
На покоящиеся заряды действует электрическое поле. Теория Максвелла в пространств, в котором изменяется магнитное поле, обязательно возникает электрическое поле с замкнутыми линиями напряженности , независимо от присутствия вещества. Вектор напряжённости магнитного поля в каждой точке пространства перпендикулярен вектору напряжённости созданного им электрополя
Поэтому наибольшая э.д.с индукции в прямолинейном проводнике возникает тогда, когда он движется перпендикулярно к линиям индукции магнитного поля. Переменное магнитное поле может создавать электрополе, которое уже и возбуждает в замкнутом проводнике индукционный ток.
Билет № 19 (Явление самоиндукции. Э.Д.С самоиндукции. Энергия электромагнитного поля)
Собственное магнитное поле в цепи постоянного тока изменяет в момент замыкания и размыкания, а также при изменении в ней силы тока. В указанные моменты в такой цепи должна возникнуть э.д.с индукции. Возникновение э.д.с. индукции в цепи, которое вызвано в цепи изменение магнитного поля тока, текущего в этой же цепи, называют явлением самоиндукции, а появляющуюся э.д.с. – э.д.с самоиндукции.
Билет № 20 (Механические колебания и волны)
Механическими колебаниями называют периодически повторяющиеся движения материальной точки по какой-либо траектории, которую эта точка проходит в противоположных направлениях. Каждую определённую точку траектории колеблющаяся частица проходит, имея одинаковую по величине скорость. Полным колебанием точки называют один законченный цикл колебательного движения после которого оно повторяется в том же порядке. Распространение колебаний в среде называют волновым движением. Колеблющееся тело создающее волновое движение в окр. среде называют вибратором. Все точки среды в волне колеблются около своего положения равновесия и вместе с фазой не перемещаются.
Билет № 21 (Свободные и вынужденные колебания. Закон колебания математического маятника)
Колебания материальной точки, которые происходит при действии на неё силы сопротивления среды и возвращающей силы, называют свободными колебаниями. Свободные колебания можно считать предельным случаем свободных колебаний при неограниченном уменьшении силы сопротивления. Колебания тела, которые создаются периодически действующей на тело внешней силой, называют вынужденными колебаниями. В этом случае на колеблющееся силы действуют ещё сила сопротивления и возвращающая сила.
Законы колебания математического маятника:
1. При малых углах размаха период колебаний математического маятника не зависит ни от амплитуды, ни от массы маятника.
2. Период колебаний математического маятника прямо пропорционален корню квадратному из длинны маятника l и обратно пропорционален корню квадратному из ускорения свободного падения. T=2п√(l / g) Tп=п√(l / g)
Билет № 22 (Определение ускорения свободного падения)
Для этого проведём следующий опыт, для которого потребуется штатив, шарик, на нити, линейка, секундомер. После поставим штатив на край стола и укрепим маятник. Затем измерим длину маятника. После этого отклоним маятник на колеблющийся угол и отпустим, одновременно начав отсчёт времени. Дождавшись полных колебаний, зафиксируем время. Далее измерим длину маятника: перед тем как измерить длину маятника измерим первоначальную длину маятника. Повторим опыт. После записи всех найденных данных, вычислим ускорение свободного падения по формуле g=(4*(п*п)*l) / (T*T)
Билет № 23 (Механические волны. Условия их распространения,. Характеристики волн)
Распространение колебаний в среде называют волновым движение. Колеблющееся тело, создающее волновые движения в окружающей среде, называют вибратором. Волны, в которых происходит перемещение фазы с определённой скоростью, называют бегущими. Все точки среды в волне колеблются около своего положения равновесия и вместе с фазой не перемещаются. Величину халфлайф, характеризующую перемещение волновой поверхности за один период в зависимости от рода среды и частоты колебаний, называют длинной волны. Длинной волны является расстояние между двумя ближайшими точками бегущей волны на одном луче, которые колеблются в одинаковых фазе. Скорость распространения колебаний в упругой среде называют фазовой скоростью волны.
v=(халфлайф / T) v=(халфлайф*ню)
Непрерывное геометрическое место точек волны, колеблющихся в одинаковых фазах, называют волновой поверхностью.
Билет № 24 (Электромагнитные колебания. Переменный ток)
-> Смотри на листе
Билет № 25 (Колебания в контуре. Автоколебания. Вынужденные колебания)
При очень медленном вращении механизма маятник поднимается и опускается вместе с точкой подвеса на небольшую высоту, не раскачиваясь. При увеличении w он раскачивается всё сильнее, а при приближении частота вынужденных колебаний w к измеренной нами частоте свободных колебаний амплитуда A резко возрастает, достигая максимального значения при совпадении этих частот. При дальнейшем увеличении w амплитуда A быстро уменьшается. При очень быстром вращении механизма (w величина) маятника в следствии своей инерции практически неподвижна. Такую частоту вынуждающей силы, при изменении которой как в большую, так и в меньшую сторону амплитуда вынужденных колебаний системы уменьшается, называют резонансной частотой этой системы. Резонансом называют явление быстрого возрастания амплитуды вынужденных колебаний какой-либо системы при приближении частоты вынуждающей силы к резонансной частоте системы.
Билет № 26 (Переменный ток, его получение и характеристики)
è Билет № 24
Билет № 27 (Индуктивность и ёмкость цепи переменного тока)
Включение в цепь переменного тока катушку с индуктивностью L проявляется как увеличение сопротивления цепи. Сопротивление Xl, которое обусловливается явлением самоиндукции, называют индукционным сопротивлением Xl=w*L
Напряжение на ёмкостном сопротивлении Xc Сопротивление называют реакцинным.
Билет № 30 (Трансформатор. КПД Трансформатора)
Электрическое устройство, предназначенное для преобразования (повышения/понижения) напряжения переменного электрического тока. КПД Трансформатора: n=Pп / Pз=I2U2/I1U1
Билет № 31 (Открытый колебательный контур)
В открытом колебательном контуре электромагнитное поле конденсатора и магнитное поле катушки пространственно не разделены (антенна).
Билет № 32 (Электромагнитный волны, условия их распространения, характеристики)
Электромагнитными волнами называют электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве. Экспериментально были получены в 1880 году Герцем. Существование электромагнитных волн обусловлено связью между переменным электрическим и магнитным полями. Электромагнитная волна характеризуется векторами E напряжённости электрического и Bиндукции магнитного полей, составляющих единое электромагнитное поле. Электромагнитные волны подразделяются на радиоволны и световые волны.
Билет № 33 (Электромагнетизм. Его применение в технике).
Изобретение радио 7 мая 1895 года.
1) Антенна. В ней электромагнитные волны вызывают вынужденные колебания тока и напряжения
2) Когерер. Стеклянная трубка с двумя электродами, заполненная металлическими опилками. В неё с антенны подавалось переменное напряжение. В неё с антенны подавалось переменное напряжение , так как опилки имеют плохой контакт друг с другом, прошедшая электромагнитная волна создаёт в когерере переменный ток высокой частоты. Между опилками проскакивают мельчайшие искорки, опилки спекаются и сопротивление падает в 100-200 раз встряхнув прибор можно вернуть ему сопротивление.
3) Электромагнитное реле. Сила тока в катушке электромагнитного реле возрастает и реле включает звонок. Так регистрируется приём электромагнитной антенной.
4) Электрозвонок Ударом молоточка звонка по когереру встряхивает его и приёмник снова готов к работе.
5) Источник постоянного тока.
Билет № 34 (Волновая оптика)
Оптикой называют раздел физики в котором изучаются явления и закономерности, связанные с возникновением, распространением и взаимодействием с веществом световых электромагнитных волн
Билет № 35 (Электромагнитная природа света. Законы отражения и преломления света)
Всякое световое излучение является электромагнитными волнами, но не все электромагнитные волны являются световыми (только те, что вызывают у человека зрительное ощущение).
Углом отражения i’ называется угол между отражённым лучом и тем же перпендикуляром.
Законы отражения:
1) падающий луч, отражённый луч и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости
2) Угол отражения = углу падения (i’=i)
Углом преломления r называется угол между преломлённым лучом и тем же перпендикуляром.
Билет № 36 (Волновые свойства света. F и D линзы)
К световому излучению относятся волны с частотой от 4*10 в 14 степени до 7,5*10 в 14 Гц. В этом интервале каждой частоте соответствует свой цвет излучения. Световое излучение в вакууме имеет длины волн от 400 нм до 760 нм. Световое излучение осуществляет давления на тела.
F - главное фокусное расстояние. Расстояние F между главным фокусом и её оптическим центром . D – оптическая сила линзы. Характеризует оптические свойства линзы, определяемые положением её главного фокуса оптической оси.
Билет № 37 (Интерференция волн)
Интерференцией волн является наложение волн, при котом происходит их взаимное усиления одних точках пространства и ослабления в других Результат интерференции зависит от разности фаз, накладывающихся волн. Интерференция волн приводит к перераспределению энергии колебаний между различными близко расположенными частицами среды.
Билет № 38 (Дифракция света. Дифракционная решётка)
Дифракцией света называется огибание световыми волнами встреченных препятствий. Дифракцией света также называют совокупность явлений, обусловленных волновыми свойствами и наблюдаемых при его распространении в среде с резко выраженными неоднородностями. Совокупность большого числа препятствий и отверстий, сосредоточенных в ограниченном пространстве, на которых происходит дифракция света, называется дифракционной решёткой.
Билет № 39 (Поляризация света)
Поляризация – третий признак волновой природы (возможно только у поперечных волн). Поперечная волна называется поляризованной, когда колебания во всех её точках расположенных на одном луче, происходят в одной плоскости. Эту плоскость называют плоскостью колебаний, а плоскость, перпендикулярную к направлению колебаний и проходящую через луч – плоскость поляризации.
Билет № 40 (Дисперсия света. Цвет тела)
Зависимость скорости распространения волн в среде от их длины называют дисперсией. При увеличении длины волны показатель преломления уменьшается (нормальная дисперсия). Цвет тела, являющегося самостоятельным источником света, определяется его составом, строением, внешними условиями и процессами, протекающими в этом теле. Цвет прозрачного тела определяется составом того света, который проходит сквозь это тело. Цвет непрозрачного тела в отражённом свете определяется смесью луче тех цветов, которые оно отражает.
Билет № 41 (Спектральный анализ. Виды спектров)
Каждый химический элемент имеет свой характерный спектр излучений, поэтому по линейчатому спектру паров какого-либо вещества можно установить, какие химические элементы входят в его состав.Такой метод определения химического
состава называется качественным химическим анализом. Количественный спектральный анализ позволяет определить по интенсивности свечения химического элемента его процентное содержание в исследуемом образе.
Билет № 42 (Волновые свойства тел)
Билет № 43 (Квантовые свойства света)
Всякому излучению присущи одновременно волновые и квантовые свойства. Испускание и поглощение радиоволн молекулами носит квантовый характер. При взаимодействии с веществом инфракрасных, видимых, ультрафиолетовых лучей так же проявляются квантовые свойства вещества.
Билет № 44 (Механика с элементами теории относительности. Масса, обьём, плотность)
Теория относительности: Никакими физическими опытами произведёнными в какой-либо интернациональной системе отсчёта, невозможно установить покоиться эта система или движется равномерно и прямолинейно. Физические законы совершенно одинаковы во всех интернациональных системах отсчёта.
Масса одного и того же тела есть относительная величина. Она имеет различные значения в зависимости от выбора системы отсчёта. m=m0/√(1-(v*v)/(c*c)) – m0 – масса покоя--------------------------------------------------------------------------------
Билет № 45 (Сила. Закон Ньютона)
1 Закон Ньютона: Существуют системы отсчёта, в которых тело находится в покое или движется равномерно, если компенсируется все взаимодействие данного тела с другими телами
2 Закон Ньютона: Равнодействующая всех сил, приложенных к телу равна произведению массы тела на ускорение Fравн.=m*a
3 Закон Ньютона:
Билет № 46 (Принцип относительности в классическом механизме)
Принцип относительности: никакими механическими опытами нельзя установить, покоиться инерциальная система отсчёта или движется равномерно и прямолинейно – законы механики имеют один и тот же вид во всех инерциальных системах.
Билет № 47 (Экспериментальные основы СТО. Постулаты Эйнштейна)
Постулат абсолютного пространства: Абсолютное пространство в силу своей природы, безотносительно к чему-либо, внешнему, всегда остаётся одинаковым и неподвижным. В результате опытов было установлено, что скорость света в системе отсчёта, связанная с Землей , по всем направлениям одинакова.
Постулаты Эйнштейна: Принцип постоянства скорости света: скорость света в вакууме (с) одинакова во всех инерциальных системах отсчёта по всем направлениям. Она не зависит от движения источника света или наблюдателя.
Принцип относительности: Билет № 44.
Билет № 48 (Масса и импульс в ТСО)
Опыты по отклонению катодных лучей в электрических и магнитных полях доказали, что масса электрона возрастает с увеличение скорости в соответствии с формулой: p=mv=m0v/√(1 –(v*v)/(c*c)) – Импульс тела не пропорционален скорости.
Билет № 49 (Связь между массой и энергией. Уравнение Эйнштейна)
Уравнение Эйнштейна: E=m*(c*c) – полная энергия тела пропорциональна его массе. При сообщении телу кинетической энергии его масса увеличивается. Всякой энергии соответствует определённая масса. С потерей энергии уменьшается масса тела и наоборот.
Билет № 50 (Физика атома и атомного ядра. Получение и применение ядерной энергии)
Билет № 51 (Строение атома и атомного ядра. Модель атома Резерфорда-Бора)
Билет № 52 (Ядерная энергия. Ядерные реакции. Защита от радиации)
Билет № 53 (Строение и развитие Вселенной)
Весь безграничный мир, представляющий собой всё разнообразие форм существования материи, называют Вселенной.
Наука изучающая известную часть Вселенной называется космологией. Известно 9 планет нашей солнечной системы и 200 астероидов. Малыми телами солнечной системы считают также астероиды. Вместе с другими звёздами Солнце входит в состав огромного звёздного острова – Галактики. Галактика – скопление примерно 150 млрд. звёзд и межзвёздного вещества. Нашу галактику назвали “Млечный путь”.
Билет № 54 (Научная карта мира)
Билет № 55 (Происхождение и развитие небесных тел)
Процесс образования звёзд происходит постоянно. Звёзды образуются путём конденсации облаков заряженной газопылевой межзвёздной среды, из которых под действием гравитационных сил образуется более плотный непрозрачный газовый шар. По мере сжатия температура звездных недр повышается и в конце концов и начинается термоядерная реакция, давление газа внутри будущей звезды уравновешивает гравитационные силы и сжатие прекращается (пару млн. до несколько сот млн. лет). Излучение звезды происходит за счёт термоядерной реакции, протекающей в центральной части звезды. Продолжительность зависит от её массы. Солнце может излучать в течении 10-15 млрд. лет.
Звук
Билет № 61 (Природа звука. Звуковые волны)
Для получения чистого звука используются камертоны. Источником звука всегда является какое-либо колеблющееся тело, которое в процессе своих колебаний создаёт в окружающей среде механические волны. Когда они достигают уха, то, воздействуют на барабанную перепонку и человек ощущает звук. Механические волны, вызывающие у человека ощущение звука называются звуковыми. Звуковые волны в воздухе состоят из сгущений и разряжений. Человек ощущает звук, если выполняются следующие условия:
1) Имеется источник звука, создающий колебательное движение пределах от 16 до 20000 Гц.
2) Имеется упругая среда между ухом и источником звука
3) Мощность звуковых волн достаточна для получения звука у человека.
Билет № 62 (Громкость и интенсивность звука)
Громкость звука понятие субъективное, один из тот же звук одному человеку может показаться громким, а другому тихим. Объективной оценкой громкости является интенсивность звука. Интенсивность звука J измеряют энергией которую переносят звуковые волны за единицу времени через единицу площади поперечного сечения перпендикулярного направлению распространения волн [Вт / (м*м)] интенсивность звука прямопропорциональна квадрату амплитуды и квадрату частоты колебаний в звуковой волне. J=E / (t*s)=E / (4*п*(R*R)*t) j=N / (4*п*(R*R))
E / t=N – Мощность источника звука. Наименьшую интенсивность звуковых волн, которая вызывает у человека ощущения звука, называют порогом слышимости.
Билет № 63 (Скорость звука)
Так как скорость
распространения звука зависит от среды и внешних условий, то скорость звука
тоже зависит от среды. Скорость звука в воздухе составляет
Билет № 64 (Высота тона и тембр звука)
Высота тона является объективным качеством звука и однозначно определяется частотой колебаний в звуковой волне. Звук, соответствующий строго определённой частоте колебаний называют тоном. Высота тона повышается при увеличении частоты колебаний халфлайф = (332 (м / с)) / v
Более высокому тоны соответствует более короткая длина. Качество звука, которое позволяет определить источник звука, называют тембром.
Билет № 65 (Ультразвук и его применение в технике)
Механические волны с частотой колебания, большей 20000 Гц, не воспринимаются человеком как звук. Их называют ультразвуковыми волнами или ультразвуком. Ультразвуковые волны могут распространяться на значительные расстояния только в твёрдых телах и жидкостях. Свойство ультразвука используются в эхолоте – приборе для определения глубины моря. Также в ультразвуковом локаторе – прибор для определения расстояния до препятствия на пути в горизонтальном направлении. Механические волны с частотой колебания меньше 16 Гц называют инфразвуком или инфразвуковыми волнами. Они тоже не вызывают у человека звуковых ощущений. Они возникают в море во время ураганов или землетрясений.
Линзы
Линзы делятся по оптическим свойствам:
1) Собирающие -> линзы, превращающие входящий параллельный пучок световых лучей в пучок сходящих лучей.
2) Рассеивающие -> линзы, превращающие входящий параллельный пучок световых лучей в пучок расходящихся лучей.
Линзы – прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими или плоскими поверхностями преобразующими форму светового луча.
… по внешней форме
1) Выпуклые линзы (собирающие линзы) – линзы у которых середина толще чем края
2) Выгнутые линзы (рассеивающие линзы) – линзы у которых края толще, чем середина
Тонкая линза. Линза считается тонкой если её толщина много меньше, чем радиус R1и R2 обеих поверхностей. Главная оптическая ось – прямая, проходящая через центр сферической поверхности линзы. Оптический центр – точка O пересечения главной оптической оси с тонкой линзой, проходя через которую лучи света не изменяют своего направления. Побочная оптическая ось – произвольная прямая, проходящая через оптический центр линзы O под углом к главной оптической оси. Главный фокус – точка F на главной оптической оси, в которой пересекаются преломления линзой сходящих лучей.