Задачи для самостоятельного решения по физике Общие свойства гармонических колебаний. Переменный ток Интерференция света Дифракция света Ответы на билеты к экзамену по физике

Задачник по физике примеры и решения

В качестве примера на рис.10.5 представлена дифракционная картина от решетки, состоящей из N = 5 щелей, период решетки d = 3b.

Видно, что те главные дифракционные максимумы, положение которых совпадает с главными минимумами, пропадают. Количество побочных максимумов в данном случае равно N-2 = 3, количество побочных минимумов равно N-1 = 4. Найдите концентрацию молекул идеального газа в сосуде вместимостью 2 л при температуре 27°С, если внутренняя энергия его равна 300 Дж.


Рис.10.5. Сравнение дифракционных картин от решетки (N = 5, d = 3b) и щели. В случае дифракции на щели интенсивность увеличена в N2 = 25 раз.

Характеристики дифракционной решетки

как спектрального аппарата.

Угловая дисперсия.

Угловая дисперсия является размерной величиной и определяет угловое расстояние между двумя спектральными линиями, отличающимися на единичный интервал длин волн (1 м в системе  СИ). По определению она равна: . Дифференцируя условие главных максимумов, получим: d×cosj×dj = m×dl. Отсюда следует, что угловая дисперсия в спектре m – порядка: . При малых углах дифракции cosj » 1 и можно использовать упрощенное выражение:

Dj » m/d. Угловая дисперсия тем больше, чем выше порядок спектра и меньше период дифракционной решетки.

Линейная дисперсия характеризует величину линейного расстояния (на экране или фотопленке) между двумя спектральными линиями, отличающимися на единичный интервал длин волн. При малых углах дифракции расстояние между максимумами двух спектральных линий dx связано с угловым расстоянием между ними простым соотношением: dx » F × dj , где F – фокусное расстояние линзы. Тогда величина линейной дисперсии Dx = dx/dl » F× Dj.

Разрешающая способность.

Разрешающей способностью спектрального аппарата называется отношение длины волны l, на которой проводится измерение, к минимальной разрешаемой данным аппаратом разнице в длинах волн R = l/dlmin . Согласно критерию Рэлея, две спектральные линии l и l + dlmin будут разрешены, если максимум одной совпадает с минимумом другой. Тогда условие совпадения максимума l + dl и первого побочного минимума l в спектре  m – порядка запишется так:

d sinj = m(l + dl) = (m +1/N)l . Отсюда получаем: dlmin = l/mN , и, соответственно, разрешающая способность дифракционной решетки оказывается пропорциональной числу щелей N и порядку интерференции (порядковому номеру главного максимума): R = mN.

Общие условия возбуждения колебаний в автоколебательных системах: фазовое и амплитудное. Структура автогенератора и ее влияние на форму генерируемых колебаний. Условия самовозбуждения LC-автогенератора с трансформаторной обратной связью. Мягкий и жесткий режимы самовозбуждения и нарастания колебаний в LC автогенераторе, их особенности и условия обеспечения. Автогенератор в режиме больших колебаний. Стационарный режим работы LC-генератора. Методы анализа автоколебательных систем.
Ответы на билеты к экзамену по физике