|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Физика 9-10 класс |
Коврик для запекания, силиконовый "Пекарь". 
Брелок LED "Лампочка" классическая. 
Ручка "Шприц", желтая. Лекция 2 3.1. Возникновение волны. Группа волн Пожалуй, самыми наглядными являются волны на поверхности воды. Их можно просто увидеть невооруженным взглядом. При каких условиях возникают такие волны? Проще всего бросить камень, скажем, в пруд со спокойной поверхностью воды. От места падения камня начнет распространяться волна, которую можно назвать кольцевой. Ее амплитуда в зависимости от расстояния до точки падения будет изменяться так же, как и у волны цилиндрической. Однако, это не совсем такая волна, о которой мы говорили. Синусоидальная волна не должна иметь начала или конца, чего, конечно, нельзя сказать о волне, возникшей при падении камня в воду. ( 0 r В этом случае будет распространяться так называемая “группа волн”. Выбрав некоторое направление, мы увидим волну с возрастающей и затем убывающей амплитудой. В оптике такую волну называют цугом. Почему она называется группой должно быть понятно из дальнейшего. Совсем не обязательно, чтобы такая группа волн имела показанную на рисунке динамику увеличения и уменьшения амплитуды, показанный профиль. Для нас важнее понять, почему волна в этом случае имеет название “группы”. Для этого надо вспомнить возникновение биений, которые наблюдаются при сложении колебаний близких частот. Разность фаз таких колебаний изменяется достаточно медленно. Между моментами, когда амплитуда суммарных колебаний обращается в нуль, проходит достаточно много (по сравнению с периодом колебаний) времени: ,поскольку разность частот колебаний много меньше средней частоты: . Поэтому мы наблюдаем приблизительно гармонические колебания с медленно изменяющейся амплитудой. Амплитудой в этом случае называется произведение подчеркнутых сомножителей в выписанных выше выражениях. Предположим теперь, что вдоль некоторого направления распространяются плоские волны с близкими длинами волн. Соответственно и частоты распространяющихся с ними колебаний будут близкими. В каждой точке, например, в точке x = 0 будут наблюдаться биения: .С другой стороны, в фиксированный момент времени (пусть = 0) мы получим такой профиль волны: , k - среднее значение волнового числа. Обратите внимание на сходство выражения, описывающее профиль нашей волны, и выражения, которое описывает процесс биений. Для произвольных значений времени и координаты мы получим такое выражение: . В общем то, мы просто занимались некоторыми тригонометрическими преобразованиями. Но получили весьма любопытный и очень важный результат. Хотя его важность обнаружится еще нескоро. Зададимся вновь вопросом: чему равна скорость распространения волны? Оказывается, ответ на этот вопрос неоднозначен. Для синусоидальной волны это скорость движения точки с постоянной фазой: .Это так называемая фазовая скорость. Но предположим, мы хотим измерить скорость распространения волны. Вообще говоря, для этого создается некоторый импульс (группа волн, волновой пакет, цуг) и измеряется время прохождения им некоторого расстояния. Но тогда мы определим скорость волны как скорость перемещения не точки с постоянной фазой, а точки с постоянной амплитудой (подчеркнутая группа сомножителей в выписанном выражении): .
Посмотрим когда и почему эти скорости оказываются различными. Продифференцируем фазовую скорость, например, по волновому числу k: Волновые пакеты при распространении двух синусоидальных волн с близкими частотами (длинами волн). Таким образом, фазовая и групповая скорости различаются, если первая зависит от волнового числа (производная отлична от нуля), а поскольку длина волны , можно сказать и иначе: эти скорости различны, если фазовая скорость зависит от длины волны. А если бы мы произвели дифференцирование по частоте, мы бы говорили о зависимости фазовой скорости от этой последней как об условии несовпадения фазовой и групповой скоростей. Собственно, при гидролокации, радиолокации и проч. мы имеем дело именно с групповой скоростью, мы измеряем именно групповую, а не фазовую скорость, так что это очень важное понятие. Подведем некоторый итог этой части разговора о волнах. Если наблюдается сумма колебаний различных частот, то обнаруживается изменение амплитуды во времени. Справедливо и обратное утверждение: если амплитуда колебаний непостоянна, значит мы имеем дело с суммой нескольких колебаний. Применительно к волне это означает, что при распространении некоторого волнового импульса мы наблюдаем распространение нескольких волн, некоторой их группы. Скорость распространения импульса потому и называется групповой. Количество синусоидальных волн, образующих импульс (волновой пакет, группу волн, цуг) может быть как конечным (минимум - две), так и бесконечным. Заметим еще, что фазовая скорость может оказаться больше скорости света в вакууме, что невозможно для групповой скорости. При определенных условиях эти скорости вообще могут быть разного знака. 3.2. Точечный источник волн Y X Итак, чтобы получить круговые волны на поверхности воды нам необходимо создать некоторое возмущение в точке, которая будет центром кругов, образованных фронтами. Чтобы эта волна имела определенную (единственную) частоту необходимо непрерывное (периодическое) возмущение. Его можно осуществить с помощью колеблющегося в вертикальном направлении закрепленного на стержне шарика подходящих размеров. Вообще говоря, такая волна все-таки не будет синусоидальной - ее амплитуда будет обратно пропорциональной корню квадратному из расстояния до начала координат, как это следует из закона сохранения энергии. Обратите внимание на очевидное, но весьма важное для дальнейшего обстоятельство: причиной возникновения волны является не само движение шарика, а периодическое возмущение поверхности воды в точке возникновения волны. Волны на поверхности воды, стоячие волны при колебаниях струны весьма наглядны и разговор о волнах традиционно начинается с этих волн. Но намного важнее для нас другие волны, например, электромагнитные (световые). Непосредственно увидеть их нельзя (несмотря на то, что видим мы именно свет), но для понимания и/или обсчета некоторых оптических явлений важно хорошо представлять себе волны “вообще” независимо от их природы. И поняв нечто применительно к волнам на поверхности воды, мы с большей вероятностью сознательно, а не формально-математически сможем говорить о волнах другой природы.
При каких условиях может возникнуть электромагнитная волна? Электромагнитное излучение пропорционально ускорению заряда. Если ускорение, например, направлено вдоль оси OZ, электрическое поле на перпендикулярной к оси прямой на расстоянии r пропорционально этому ускорению. Соответствующее выражение имеет вид: .Доказательство справедливости этого выражения достаточно сложно, и мы заниматься этим не будем. А выписано оно здесь прежде всего для того, чтобы можно было обсудить одно весьма важное обстоятельство. Прежде всего важно, что множитель при ускорении обратно пропорционально расстоянию r. Это согласуется с выписанным нами ранее выражением для амплитуды сферической волны. Это обеспечивает выполнение закона сохранения энергии. Но особенно любопытна зависимость от времени. Нас, естественно, интересует значение напряженности электрического поля в определенной точке в определенный момент времени . Но определяется это значение ускорением в некоторый другой, более ранний момент времени . Обусловлено это временной задержкой вызванного ускоренным движением заряда возмущения, связанной с конечностью скорости распространения света c. Эта задержка - При изучении возникновения и распространения электромагнитных волн большую роль сыграл вибратор (или диполь) Герца. Он представляет собой два стержня с шариками на концах, стержни подключаются к индукционной катушке - источнику высокого напряжения. Когда напряжение между стержнями становится достаточно большим, между шариками проскакивает искра. И существенно, что вольтамперная характеристика искрового разряда имеет отрицательное дифференциальное сопротивление. Мы с Вами рассматривали задачу о возникновении колебаний в LC - контуре при включении в него элемента с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Вибратор Герца можно рассматривать как колебательный контур, “открытый” колебательный контур. Емкостью в таком контуре является емкость между стержнями, преимущественно между их концами, на которых и накапливаются заряды при колебаниях. Сами стержни обладают индуктивностью. Контур называется открытым, поскольку в отличии от “обычного” конденсатора его поле не локализовано в ограниченном пластинами конденсатора объеме, а в окружающем стержни пространстве. При колебаниях, разумеется, в стержнях происходит ускоренное движение зарядов (электронов), с их движением можно, разумеется, связать электромагнитное излучение. Но понятней представляется такое объяснение. В окружающем вибратор пространстве возникает переменное электрическое поле. В результате возникает изменяющееся во времени вихревое магнитное поле, оно вновь рождает также вихревое электрическое поле и т.д. Возникает электромагнитная волна. Длина стержня примерно равна четверти длины волны, длина обоих стержней - (/2. Вспомним, что при такой некоторой длине струны на ней укладывается также половина длины волны. Удивительное, но не случайное совпадение. 3.3. Множество точечных источников Предположим, что волны на поверхности воды возбуждаются колебаниями длинного стержня. Стержень параллелен поверхности воды и совершает колебания в вертикальном направлении.
С Тургеневым мы были знакомы только по рассказу "Муму", который был дан однажды для разбора. По истории профессор той же духовной академии Знаменский целый год держал нас на сухой мифологии греков и римлян и на истории Персии и Вавилона. А средней и новой истории нас учили по Иловайскому 15. В старших классах хорошим преподавателем географии был Книзе; о других учителях не стоит упоминать. Достаточно сказать, что Левандовский, читавший зоологию и ботанику, не показал нам ни скелета, ни хотя бы чучела какого-нибудь животного и ни одного растения. Ни разу мы не заглянули в микроскоп и не имели ни малейшего понятия о клетке и тканях. Правда, Чернявский и Сапожников, преподававшие первый физику, второй минералогию, могли бы научить нас кое-чему, но в их распоряжении в течение года был один час в неделю, и курс был до смешного мал. Зато четыре года нас морили над чистописанием. Семь лет учили рисованию, причем за все время никто не обнаружил намека хотя бы на крошечное дарование; учителя рисования мы не уважали: он не умел приохотить к занятиям; на уроке у него никто ничего не делал, но все получали 12
1. Ответы на экзаменационные вопросы по физике: 9 класс
2. Физика. Билеты к экзамену за 9 класс
3. Осуществление межпредметных связей в процессе изучения темы физики 10 класса "Свойства твердых тел"
4. Шпора всех Лекций по Физике за 9 класс
5. Формирование грамматического навыка при обучении учащихся 7, 9 классов немецкому языку
9. Ответы на экзаменационные билеты по Праву 9 класса
10. Изложения к экзамену за 9 класс
11. Экзанаменационные билеты по геометрии за 9 класс
12. Экзаменационные билеты по геометрии (9 класс, шпаргалка)
13. Развитие логического мышления учащихся 5 и 9 классов на внеклассных занятиях по русскому языку
14. Шпаргалки по русскому языку за 9 класс
Беговел "Funny Wheels Rider Sport" (цвет: зелёный). 
Сиденье в ванну, белое. 
Чайник со свистком Nadoba "Virga", 2,8 л. 17. Психолого-педагогическая характеристика учащегося 9 класса
18. Изучение химического равновесия и принципа Ле Шателье в 9 классе с использованием компьютера
19. Билеты на экзамен по биологии 9 класс
20. Билеты по биологии за 9 класс (повышенный уровень)
21. Ответы на билеты за 9 класс
26. Систематизация и обобщение знаний учащихся по теме "Алгебраические уравнения" в 9 классе
27. Формы и приемы изучения литературы о Великой Отечественной войне в 8-9 классах
29. Примерные экзаменационные билеты по физике (11 класс)
30. Углубленные экзаменационные билеты по физике и ответы (11 класс)
31. Ответы к экзаменационным билетам по физике 11 класс (ответы к 29 билетам)
32. Развитие творческих способностей учащихся по теме физики 8 класса "Агрегатные состояния вещества"
Статуэтка "Мальчик на лошадке", 10 см. 
Точилка "Eagle", синяя. 
Ручка-стилус шариковая "Самый лучший!". 34. Физика 9 кл.
35. Физика звезд
36. Обзор методов и способов измерения физико-механических параметров рыбы
37. Современная политическая карта мира - учебник 10 класса - Максаковский - 30 тестов
41. Тригонометрические формулы на начало 10-го класса
42. Применение физики в криминалистических исследованиях
43. Дидактические функции проверки и учета знаний и умений, учащихся по физике
45. Домашние наблюдения и опыты учащихся по физике. Их организация
47. Физико-химические изменения, происходящие при приготовлении блюда "Борщ украинский с пампушками"
Ручка шариковая BIC "Orange", 20 шт, синие. 
Стул детский "Ника" складной, моющийся (цвет: синий, рисунок: горошек). 
Настольная игра "Кот на крыше". 49. Обзор методов и способов измерения физико-механических параметров рыбы
50. Физико-математические основа радиоэлектронных систем
51. Физика
52. Предмет физика
57. Лекции по физике за 3 семестр
58. Справочник по физике (Шпаргалка) (Лексикон)
60. Физика (лучшее)
61. Глобальная история Вселенной (физика)
62. Шпаргалка по физике, 1 семестр, Механика
63. Билеты по физике за весь школьный курс
Гидромассажная ванночка для ног (арт. ATH-6411 blue). 
Корзина для белья "Виолетта" (30 литров). 
Головоломка Кубик Рубика "3х3". 65. Экзамен по физике для поступления в Бауманскую школу
66. Физика и современная энергетика
67. Вопросы и ответы по физике в ТУСУР (Томск)
68. Общая Физика (лекции по физике за II семестр СПбГЭТУ "ЛЭТИ")
69. Физика (шпаргалка: квантовая механика)
73. Философские взгляды Больцмана в свете полемики по проблемам физики кон. ХIХ - нач. ХХ веков
74. Физико-химические свойства нефтей Тюменского региона
75. Билеты по истории России за 10 класс
76. Умозаключения по аналогии в математике и физике
77. Связь больших чисел с константами физики и космотологии
78. Уравнения математической физики
79. Вопросы классической теоретической физики: какие мы и кто мы на самом деле?
80. Физика релятивистских эффектов
Ручки гелевые "Lipari", 30 цветов. 
Подарочный набор "Покер", арт. 42449. 
Клей универсальный UHU "Twist&Glue", 90 мл, арт. 38850. 81. Физика как источник теорем дифференциального исчисления
82. К методике изложения темы об электромагнитном излучении в преподавании физики
83. Физика и музыка
84. Теорема вириала в преподавании физики и астрономии
85. Производная и ее применение в алгебре, геометрии, физике
89. Классическая физика и теория относительности
91. Ядерная физика и строение Солнца
92. Основные концепции физики ХХ века
93. Основные концепции классической физики XIX века
94. Логика Космоса (физика античной Греции)
95. Бессилие от знания или может ли история помочь физикам?
96. Корпускулярно-волновой дуализм в современной физике
Муфта для коляски Bambola (шерстяной мех + плащевка + кнопки), черная. 
Маринатор "9 минут". 
Античасы "Да какая разница", стеклянные. 97. Физика и паранормальные явления
98. Причинность и взаимодействие в физике
99. Период революционных изменений в физике
100. Физика элементарных частиц и t-кварк
