Принимаем Z-Payment

Формулы для решения задач по физике

ОПТИКА


п/п
Наименование параметраФормулаОбозначения
5.1Формула тонкой линзыa ― расстояние от оптического центра линзы до предмета; b ― расстояние от оптического центра линзы до изображения; f ― фокусное расстояние линзы
5.2Закон преломления
n1 — показатель преломления среды, из которой свет падает на границу раздела; α — угол падения света — угол между падающим на поверхность лучом и нормалью к поверхности; n2 — показатель преломления среды, в которую свет попадает, пройдя границу раздела; β — угол преломления света — угол между прошедшим через поверхность лучом и нормалью к поверхности
5.3Разность хода лучей, отраженных от тонкой пленки

если n < n1;

если n > n1
n — показатель преломления пленки; n1 — показатель преломления среды; d — толщина пленки; φ — угол падения;
слагаемое λ/2 учитывает, что при отражении луча от оптически более плотной среды фаза изменяется на 180°
5.4Радиус k-той зоны Френеля для сферической волныа ― расстояние диафрагмы с круглым отверстием от точечного источника света, b ― расстояние диафрагмы от экрана, k ― номер зоны Френеля, λ ― длина волны
5.5Радиус k-той зоны Френеля для плоской волныb ― расстояние диафрагмы от экрана, k ― номер зоны Френеля, λ ― длина волны
5.6Условие главных максимумов интенсивности при дифракции на дифракционной решетке

Если свет падает на решётку под углом θ


d ― постоянная решетки; φ ― угол, под которым виден дифракционный максимум; λ ― длина волны; m ― порядок или порядковый номер максимума или порядок спектра
5.7Разрешающая сила дифракционной решеткиΔλ ― наименьшая разность длин волн двух соседних спектральных линий (λ и λ+Δλ), при которой эти линии могут быть видны раздельно в спектре, полученной посредством данной решетки, N ― число штрихов решетки; k ― порядковый номер дифракционного максимума
5.8Угловая дисперсия дифракционной решеткиk ― порядковый номер спектра, d ― постоянная решетки, φ ― угол отклонения луча, λ ― длина волны света
5.9Условие минимумов интенсивности при дифракции на щелиa ― ширина щели, φ ― угол, под которым виден дифракционный минимум, k ― порядок спектра, λ ― длина волны
5.10Условие максимумов интенсивности при дифракции на щели
В центре дифракционной картины также максимум
a ― ширина щели, φ ― угол, под которым виден дифракционный максимум, k ― порядок спектра, λ ― длина волны
5.11Условие главных дифракционных минимумов при дифракции на нескольких щелях
Условие главных дифракционных максимумов
Условие дополнительных дифракционных минимумов




Для двух щелей между двумя главными максимумами располагается один дополнительный минимум. Между каждыми двумя главными максимумами при трех щелях располагается два дополнительных минимума, при четырех ― три и т.д.
a ― ширина щели, φ ― угол, под которым виден дифракционный минимум, k ― порядок спектра, λ ― длина волны
5.12Ширина интерференционных полос на экране при дифракции на двух щеляхλ ― длина волны, L ― расстояние от щелей до экрана, d ― расстояние между щелями
5.13Формула Вульфа-Брэггаd ― расстояние между атомными плоскостями кристалла, θ ― угол скольжения (угол между направлением пучка рентгеновских лучей и гранью кристалла), определяющий направление, в котором имеет место зеркальное отражение излучений (дифракционный максимум), k ― порядок максимума, λ ― длина волны.
5.14Закон МалюсаI ― интенсивность плоскополяризованного света, прошедшего через анализатор; I0 ― интенсивность плоскополяризованного света, падающего на анализатор; α ― угол между направлением колебаний светового вектора волны, падающей на анализатор, и плоскостью пропускания анализатора.
5.15Закон БрюстераiБ ― угол падения, при котором отраженная световая волна полностью поляризована; n21 ― относительный показатель преломления.
5.16Энергия фотонаh = 6,63∙10−34 Дж∙с ― постоянная Планка, с = 3∙108 м/с ― скорость света в вакууме, λ ― длина волны
5.17Работа выхода из металлаh = 6,63∙10−34 Дж∙с ― постоянная Планка, с = 3∙108 м/с ― скорость света в вакууме, λ0 ― длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта
5.18Формула Эйнштейна для фотоэффекта
или
m ― масса электрона, А ― работа выхода; v ― скорость электрона, рэ ― импульс электрона
5.19"Красная граница" фотоэффекта для данного металлаλ0 ― максимальная длина волны излучения; ν0 — минимальная частота, при которой фотоэффект еще возможен
5.20Масса фотонаh = 6,63∙10−34 Дж∙с ― постоянная Планка, с ― скорость света в вакууме, hν ― энергия фотона
5.21Импульс фотонаh = 6,63∙10−34 Дж∙с ― постоянная Планка, λ ― длина волны
5.22Радиус светлых колец Ньютона в отраженном свете
вывод формулы
k ― номер кольца, λ ― длина волны падающего света, R ― радиус кривизны линзы, n ― показатель преломления среды, заполняющей пространство между пластинкой и линзой
5.23Расстояние между двумя соседними максимумами (или минимумами) в опыте Юнга
Главный максимум, соответствующий m = 0, проходит через точку О. Вверх и вниз от него располагаются максимумы (минимумы) первого (m = 1), второго (m = 2) порядков и т. д.
Между минимумами m-го порядка находится 2m интервалов Δx, т. е.
5.24Зеркала Френеля
Ширина b полос интерференции на экране
l ― расстояние от изображения источника света до экрана, d ― расстояние между двумя изображениями источника света, λ ― длина волны света
5.25Сериальная формула, определяющая длину волны λ света, излучаемого или поглощаемого атомом водорода при переходе электрона с одной орбиты на другую

Энергия фотона


Длины волн спектральных линий водородоподобных атомов всех серий определяются формулой



knСерияОбласть
12, 3, 4…ЛайманаУльтрафиолетовая
23, 4, 5…Бальмеравидимая
34, 5, 6…Пашенаинфракрасная
45, 6, 7…Бреккетаинфракрасная
56, 7, 8…Пфундаинфракрасная
R = 1,097∙107 м−1 ― постоянная Ридберга;

с ― скорость света в вакууме;

Z ― число протонов в ядре

На рисунке n = 2, серия Бальмера
5.26Радиус стационарной орбиты с номером nε0 ― электрическая постоянная; h ― постоянная Планка; m ― масса электрона; e ― заряд электрона
5.27Изменение длины волны Δλ фотона при рассеянии его на электроне на угол θ (эффект Комптона)m ― масса электрона отдачи; λ и λ' ― длины волн; c ― скорость света в вакууме; h ― постоянная Планка
5.28Длина волны де Бройля для движущейся частицы
а) в классическом приближении (v << с; р = m0v)

в релятивистском случае (скорость v частицы сравнима со скоростью с света в вакууме

h ― постоянная Планка, p ― импульс частицы, m0 ― масса покоя частицы, T ― кинетическая энергия частицы
5.29Давление, производимое светом при нормальном паденииЕе ― облученность поверхности; с ― скорость света в вакууме; w ― объемная плотность энергии излучения; ρ ― коэффициент отражения
5.30Закон Стефана-БольцманаRe ― излучательная способность абсолютно черного тела; Т ― термодинамическая температура; σ ― постоянная Стефана-Больцмана (σ = 5,67∙10−8 Вт/(м2∙К4))
5.31Излучательная (лучеиспускательная) способность серого телааТ ― коэффициент черноты (коэффициент излучения) серого тела; Т ― термодинамическая температура; σ ― постоянная Стефана-Больцмана (σ = 5,67∙10−8 Вт/(м2∙К4))
5.32Закон смещения Винаλm ― длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения; b ― постоянная закона смещения Вина (b = 2,90∙10−3 м∙К)
5.33Формула Планка ― спектральная плотность излучательности (энергетической светимости) абсолютно черного тела; λ ― длина волны; с ― скорость света в вакууме; k ― постоянная Больцмана; Т ― термодинамическая температура; h ― постоянная Планка
5.34Зависимость максимальной спектральной плотности энергетической светимости черного тела от температурыС ― постоянная [С = 1,30∙10−5 Вт/(м3∙К5)], T ― термодинамическая температура
5.35Формула Рэлея-Джинса для спектральной плотности энергетической светимости черного телаν ― частота излучения, с ― скорость света в вакууме, k ― постоянная Больцмана, T ― термодинамическая температура
5.36Связь радиационной Тp и истинной Т температураТ ― поглощательная способность серого тела
5.37Эффект Доплера в релятивистском случае

ν ― частота электромагнитного излучения, воспринимаемого наблюдателем; ν0 ― собственная частота электромагнитного излучения, испускаемого неподвижным источником; β = v/c ― скорость источника электромагнитного излучения относительно наблюдателя; с ― скорость распространения электромагнитного излучения в вакууме; θ ― угол между вектором v и направлением наблюдения, измеренный в системе отсчета, связанной с наблюдателем
5.38Угол поворота φ плоскости поляризации оптически активными веществами:
в твердых телах

в чистых жидкостях

в растворах


φ = αd

φ = [α]ρd

φ = [α]Сd
α — постоянная вращения; d — длина пути, пройденного светом в оптически активном веществе;
[α] — удельное вращение; ρ — плотность жидкости;
С — массовая концентрация оптически активного вещества в растворе
5.39Давление светаЕе ― облученность поверхности; с ― скорость электромагнитного излучения в вакууме; ρ ― коэффициент отражения
5.40Сила света точечного источника
Единица измерения силы света ― кандела (кд)
Ф ― световой поток (энергия световых волн, переносимая в единицу времени)
5.41Телесный угол ― отношение площади ΔS поверхности шарового сегмента к квадрату радиуса r сферы
Единица измерения силы света ― стерадиан (стер)
5.42Световой поток
Единица измерения светового потока ― люмен (лм)
I ― cила света точечного источника; ΔΩ ― телесный угол
5.43Яркость источника света ― отношение силы света I источника в определенном направлении к проекции S светящейся поверхности на площадь, перпендикулярную к этому направлению
Единица яркости ― нит (нт)
5.44Освещенность ― световой поток, падающий на единицу площади освещаемой поверхности
5.45Закон освещенности от точечного источника света
Единица освещенности ― 1 лк (люкс)
I ― cила света точечного источника; r ― расстояние от источника света до освещаемой поверхности; α ― угол падения света

<< МАГНЕТИЗМ

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА >>