Коротковолновая граница и мощность излучения(формулы). Вопрос №1. Колебания- процессы,обладающие той или иной повторностью во времени.Виды: 1по физич.природе А)механические б)электрические 2)по форме а)синусоидальные(простые) б) прямоугольные 3) в зависимости от хар-ра воздейст-я внешн.силы а)свободные(колебания,возникающие в системе однажды выведенной из равновесия и на кот. в настоящ. момент времени сила не действует) б)вынужденные(колеб.,в процессе кот. Колеблющаяся система подвергается воздействию внешней силы,изменяющейся периодически. В)автоколебания(пример-сердце) Характр-ки гармонических колебаний. Гармонические колеб-я-колебания,при кот. Величина ,совершения колебания изменяется по закону синуса или косинуса. S(t)=Asin(wt+ )-уравнение гармонических колебаний. Где S-смещение о положения равновесия в момент t. А-амплитуда колебаний(максимальное отклонение тела от положения равновесия) -начальная фаза,харак-яся положением тела в нач. момент времени.  Дифференц. уравнения гармонических колебаний:  Вопрос 5. Волна при распространении переносит энергию. Энергетические характеристики волны : 1)Поток энергии – количество энергии, переносимое волной в единицу времени через некоторую поверхность. Ф(поток) = изменение W (энергии) /время. Измеряется в Вт – в ваттах. 2) Плотность потока энергии – векторная величина, по направлению совпадает со скоростью волны, численно равна энергии, переносимой волной в единицу времени через поверхность единичной площади, расположенную перпендикулярно к направлению распространения волны. J (плотность потока) = изменение W/St. S – площадь поверхности, через которую проходит волна ; t – время. Измеряется в Вт\квадратный метр. Вектор Умова – вектор плотности потока энергии. 3) Интенсивность – средняя энергия, переносимая волной за 1 секунду через 1 квадратный метр поверхности, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны. I = изменение Wсреднее / St = средней плотности потока энергии. Измеряется в Вт\квадратный метр 4) Объемная плотность энергии волны – энергия волны, заключенная в единице объема. Э (объемная плотность энергии) = W/V. V – объем. (Дж\метр кубический) I (интенсивность) = Эсреднее * Vволны = р (плотность среды) * f*f (циклическая частота колебаний) *А*А (амплитуда колебаний)*V/2, так как : W = mAAff/2 (W – энергия колебаний, m – масса колеблющегося тела, А – амплитуда колебаний, f – циклическая частота колебаний). Формула выводится из закона сохранения энергии (постоянна сумма потенциальной и кинетической энергий) Вопрос 8 Ультразвук. Ультразвук — упругие звуковые колебания высокой частоты. Человеческое ухо воспринимает распространяющиеся в среде упругие волны частотой приблизительно до 16-20 кГц; колебания с более высокой частотой представляют собой ультразвук (за пределом слышимости). Обычно ультразвуковым диапазоном считают полосу частот от 20 000 до миллиарда Гц. Звуковые колебания с более высокой частотой называют гиперзвуком. В жидкостях и твердых телах звуковые колебания могут достигать 1000 ГГц характеристики: 1. Малая длина волны(около 1мм) 2. Пучками ультразвуковых волн можно управлять. 3. I уз/ I зв=10^6 источники: использование пьезоэлектрического кристалла пьезоэлектрический эффект: это возникновение диэлектрической разности потенциалов(электрическая поляризация) под действием механических напряжений(деформаций) закон поглощения УЗ в средах: на нем основана УЗ диагностика (слева на рисунке одна среда-p1v1,а справа-другая p2v2  Io=I+Iотр r=Iотр/Io – коэффициент отражения луча(r<1) r=((Z1-Z2)/(Z1+Z2))^2 ,где Z1=p1v1 Z2=p2v2 акустическое сопротивление среды Вопрос 9 Физический принцип УЗ эхолокации.  L=Vуз*t/2---расстояние от датчика до неоднородности Допплер-эффект:  Вопрос 10. 1) Изменение магнитного поля во времени (изменение величины вектора магнитной индукции) в какой-либо точке пространства вызывает в смежных (близлежащих) точках появление кривого электрического поля (электрического поля с замкнутыми силовыми линиями), силовые линии которого охватывают линии магнитного поля и расположены в перпендикулярных линиям магнитного поля плоскостях. Величина Е (напряженности электрического поля) изменяется. 2) Изменение электрического поля в какой-либо точке пространства вызывает появление вихревого магнитного поля в смежных точках пространства. Величина В (вектора магнитной индукции) изменяется. Силовые линии магнитного поля охватывают силовые линии электрического поля и расположены в перпендикулярных им плоскостях. Правило буравчика : если буравчик (с правой нарезкой) ввинчивать по направлению тока (I), то направление вращения рукоятки буравчика совпадает с направлением магнитного поля (Н), возбуждаемого этим током Из теории Максвелла следует : 1) Не бывает по отдельности переменного магнитного и электрического полей. Они существуют вместе в виде электромагнитного поля – совокупности переменных взаимно порождающих друг друга электрического и магнитного полей. 2) Электромагнитное поле распространяется в пространстве с конечной скоростью. Электромагнитная волна – распространение электромагнитного поля в пространстве. Колебания в этом случае совершают не частицы среды, а величины напряженностей электрического и магнитного полей. Вопрос11. Электромагнитные волны- электронные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью. Уравнение и график плоской электромагнитной волны: E(x,t)= Emax*w(t-x/v) где E-электрическая напряженность H(x,t)= Hmax*w(t-x/v) H-магнитная напряженность t=const x-точка с различными координатами v-скорость распространения волны Вопрос 12 Длина волны - расстояние между точками, разность фаз колебаний которых равна 2п- его удобно находить как расстояние между двумя ближайшими максимумами. λ=v*T ( она равна расстоянию , на которое волна распределится за время равное периоду колебаний T) в вакууме: v = 1/√E0*µ0 E0 и µ0 - универсальные постоянные в средах: v= c/√E0*µ0 = 1/√E*E0*µ0*µ Вопрос 13. Рентгеновское излучение.Его физическая природа.Механизм тормозного рентгеновского излучения. Рентгеновское излучение – это электромагнитная волна в диапазоне от 80 до 10-4 нм. Длинноволновое рентгеновское излучение перекрывается коротковолновым УФ излучением, коротковолновое- длинноволновым γ-излучением. По способу возбуждения рентгеновское излучение делится на тормозное и характеристическое ∆Е= hc/λ 1. Тормозное Re-излучение. Излучение, возникающее при торможении электрона в веществе анода, называют тормозным рентгеновским излучением. При торможении электронов лишь часть энергии идет на создание фотона, другая часть расходуется на нагревание анода. Так как соотношение между этими частями случайно, то при торможении большого количества электронов образуется непрерывный спектр рентгеновского излучения. Нет рисунка Спектр рентгеновского излучения(при различных напряжениях) 2. Характеристическое рентгеновское излучение. Увеличение напряжения на рентгеновской трубке приводит к тому, что на фоне сплошного спектра появляется линейчатый, который соответствует характеристическому рентгеновскому излучению. Ускоренные большим напряжением электроны проникают в глубь атома и выбивают из его внутренних слоев электроны. На свободные места переходят электроны с верхних уровней, в результате чего высвечиваются фотоны характеристического излучения. Применение рентгеновского излучения в медицине: Рентгенодиагностика: 1) Рентгеноскопия (рентгеновская трубка расположена позади пациента. Перед ним располагается флуоресцирующий экран. На экране наблюдается теневое (позитивное) изображение). 2) рентгенография В данном методе имеет место большая четкость изображения. Перспективным вариантом данного метода является рентгеновская томография и компьютерная томография). 3) Флюорография 4)Рентгенотерапия – использование рентгеновского излучения для уничтожения злокачественных образований. Вопрос 14. Устройство рентгеновской трубки. Спектр тормозного рентгеновского излучения. Коротковолновая граница и мощность излучения(формулы). |