Сопротивление материалов Начертательная геометрия Примеры решения типовых задач математика

Физика
Лабораторные работы
Курс электрических цепей
Полупроводниковая электроника
Курс лекций и задач
Потенциал электpостатического поля
Пpимеpы использования теоpемы Гаусса
Закон Ома
Закон Ампеpа
Феppомагнетизм
Математика
Вычислительная математика

Векторная алгебра

Информатика
Электронная коммутация
Модернизация компьютера
Архитектура компьютера
Маршрутизация
Экспертные системы
  • Теория представления знаний
  • Искусственный интеллект
  • Одна из первых экспертных систем,
  • Исследования в области искусственного
    интеллекта

  • Набор порождающих правил
  • Структурированных знаний
  • Система MYCIN
  • Оценки неопределенности
  • Процесс извлечения знаний
  • CLIPS Object Oriented language
  • Экспертные системы разного
    назначения
  • Рекомендации Кленси
  • Комбинированныегипотезы
  • Проблемы конструирования,
  • Краткий обзора ранних работ
  • Разработка рабочей версии
    программы
  • Модель окружающего нас мира
  • Обучение без преподавателя.
  • Компилятор LISP
  • Применение двух стратегий
  • Компьютерная безопасность
    Требования к защите компьютерной информации
    Проектирование системы защиты
    Авторизация
    Категорирование прав доступа
    Диспетчер доступа
    Антивирусная защита
    Испытания атомного оружия
    Воспоминания участников
    атомного проекта

    Сопротивление материалов Задания и решения Начертательная геометрия

    Машиностроительное черчение

    Вычислительная математика

    Алгебра и аналитическая геометрия Примеры решения типовых задач

    Векторная алгебра и аналитическая геометрия в пространстве

    Решение типового варианта контрольной работы.

    Атомная энергетика

    Источники ионизируещего излучения, ускорители

    Импульсные реакторы В науке и технике радионуклиды нашли применение как источники ионизирующего излучения, энергетические источники (тепла или электроэнергии), источники света, ионизаторы воздуха.

    Природные источники ионизируещего излучения

    Техногенные источники ионизируещего излучения

    Излучатели нейтронов. Нейтроны излучаются трансурановыми радионуклидами при спонтанном (самопроизвольном) делении.

    Реактор - устройство для осуществленияуправляемойцепнойядерной реакции с целью выработки тепловой энергии.

    Мощными источниками нейтронов являются импульсные реакторы, предназначенные для физических исследований свойств атомного ядра и конденсированных сред

    Изотопные генераторы тепла, электричества и света

    Атомные батареи в космосе Первое широкое применение атомные батареи нашли в космосе, поскольку именно там требовались источники энергии, способные вырабатывать тепло и электричество в течение длительного времени

    Историческое первенство в космических ядерных авариях принадлежит США - в 1964 г. не смог выйти на орбиту американский навигационный спутник с атомным реактором на борту, и этот реактор развалился в атмосфере вместе со спутником на куски.

    Физика атомного реактора В данной лекции мы ограничимся рассмотрением лишь основных процессов, протекающих в атомном реакторе, при его стабильной эксплуатации.

    • Управление цепной реакцией деления Необходимым условием для осуществления практической реализации цепной реакции деления, является наличие критической массы делящейся среды.
    • Поглощающий элемент (Absorber element) - элемент ядерного реактора, содержащий материалы -поглотители нейтронов и предназначенный для управления реактивностью реактора.
    • Правила ядерной безопасности жестко ограничивают величину единовременно вносимой реактивности.
    • Управление реактором В современных энергетических реакторах управление цепной реакцией осуществляется путем введением в активную зону веществ поглощающих нейтроны.
    • Реактор с водой под давлением. В таких реакторах замедлителем и теплоносителем служит вода. Нагретая вода перекачивается под давлением в теплообменник, где тепло передается воде второго контура, в котором вырабатывается пар, вращающий турбину.
    • Уран-графитовый реактор канальноготипа-бескоpпусной реактор с графитовым замедлителем, теплоноситель - вода, тепловыделяющие элементы расположены в вертикальных каналах графитовой кладки.
    • Реактор на тепловых нейтронах Рассмотрим основные особенности реактора, работающего на медленных (тепловых) нейтронах в режиме атомной электростанции (АЭС).
    • Гомогенный реактор - реактор, активная зона которого представляет собой гомогенную размножающую среду (однородную смесь). В таком реакторе топливо и замедлитель (возможно, и другие компоненты активной зоны) находятся либо в растворе, либо в достаточно равномерной смеси, либо пространственно разделены, но так, что разница в потоках нейтронов любых энергий в них несущественна
    • Тепловыделяющий элемент, ТВЭЛ - герметично заваренная заглушками трубка, с таблетками топлива. Топливная кассета - конструкция из таблеток урана и собирающего вместе с ними корпуса толщиной 10-20 см и длиной в несколько метров, являющаяся выделителем энергии за счет распада урана. Материалом корпуса обычно является цирконий.
    • По конструктивному исполнению реакторы подразделяются на корпусные и канальные. В корпусных реакторах давление теплоносителя несет корпус. Внутри корпуса реактора течет общий поток теплоносителя. В канальных реакторах теплоноситель подводится к каждому каналу с топливной сборкой раздельно. Корпус реактора не нагружен давлением теплоносителя, это давление несет каждый отдельный канал.
    • БН - ядерный реактор, на быстрых нейтронах. Корпусной реактор-размножитель. Теплоносителем первого и второго контуров обычно является натрий. Теплоноситель третьего контура - вода и пар.
    • Пути повышения эксплуатационных характеристиктепловых реакторов

    Безопасность атомной энергетики

    • Атомные электростанции по принципу своей работы также можно отнести к ТЭС, с тем лишь отличием, что в качестве топлива используется радиоактивное топливо (обогащенный уран). АЭС проектируются и сооружаются с реакторами различного типа на тепловых и быстрых нейтронах по одноконтурной, двухконтурной или трехконтурной схеме. АЭС могут производить как электрическую, так и тепловую энергию.
    • Парогазовая электростанция (ПГЭС) включает в себя по сути две установки: ГТУ и паротурбинную, работающую по конденсационному или теплофикационному циклу. В ПГЭС полнее используется энергия продуктов сгорания ГТУ, так как кроме выработки электрической энергии они еще подогревают питательную воду, подаваемую в паровой котел.
    • Электрическая схема системы СН должна быть согласована с тепловой схемой ТЭЦ.
    • Термоэлектрические преобразователи (в дальнейшем мы будем их называть термопарами) работают на принципе зависимости ЭДС от значений температур мест соединений двух разнородных проводников
    • Измерение состава газовых смесей. Большинство газоанализаторов выпускаются для измерения одного или нескольких определенных компонентов газовой смеси. К ним относятся термокондуктометрические, термохимические, оптико-акустические, термомагнитные и ряд других газоанализаторов. Эти газоанализаторы применяются для измерения малых, средних и больших концентраций анализируемых компонентов.
    • Система автоматического химгазового контроля
    • Производство рабочего пара на АЭС осуществляется в специальных теплообменных установках — ПГ.
    • Эффективность комплексного применения методов НК Объективный анализ применения различных методов привел к целесообразности применения комплексных систем контроля, которые используют разные по физической природе методы исследования, что, в свою очередь, позволит исключить недостатки одного метода, взаимодополнить методы и реализовать тем самым принцип "избыточности" для повышения надежности контроля систем и агрегатов.
    • Ионизация воздуха В помещении в течение всего года поддерживаются нормальные значения температуры, влажности воздуха, и скорости движения воздуха, благодаря установленному кондиционеру.
    • Эргономический анализ рабочего места оператора АЭС Антропометрический анализ

    Электротехника и электроника

    • Основные методы и понятия электрических цепей Всякие электро и радиотехнические курсы, а так же курсы автоматики и вычислительной техники невозможно освоить без практического расчета электри­ческих цепей. Вместе с тем все трудности при решении задач возникают изза незнания теории. Слишком часто студенты начинают изучение раздела с попытки решения задач, а к теоретической части обращаются только при возникнове­нии трудностей. Аналогично проходит и подготовка к лабораторным работам.
    • Классификация электрических цепей. Основные свойства линейных и нелинейных элементов и цепей
    • Цепи с сосредоточенными параметрами Эти цепи характерны для радиосистем, работающих в диапазоне сравнительно невысоких частот (не выше десятков мегагерц).
    • Основные уравнения теории электрических цепей постоянного тока. Элементы электрических цепей. Двухполюсные элементы
    • Законы Ома и Кирхгофа Неразветвленные и разветвленные электрические цепи. Электрические цепи подразделяют на неразветвленные и разветвленные. Во всех элементах простейшей неразветвленной цепиеетечетодин и тотжеток.
    • Закон Ома для участка цепи, не содержащего источника ЭДС Закон (правило) Ома для участка цепи, не содержащего источник ЭДС, устанавливает связь между током и напряжением на этом участке
    • Энергетический баланс в электрических цепях При протекании токов по сопротивлениям в последних выделяется теплота. На основании закона сохранения энергии количество теплоты, выделяющиеся в единицу времени в сопротивлениях схемы, должно равняться энергии, доставляемой за это же время источниками питания.
    • Составление уравнений для расчета токов в схемах с помощью законов Кирхгофа Законы Кирхгофа используют для нахождения токов в ветвях схемы. Обозначим число всех ветвей схемы в, число ветвей, содержащих источники тока, вт и число узлов у. В каждой ветви схемы течет свой ток. Так как токи в ветвях с источниками тока известны, то число неизвестных токов равняется в вит. Перед тем как составлять уравнения, необходимо произвольно выбрать: а) положительные направления токов в ветвях и обозначить их на схеме; б) положительные направления обхода контуров для составления уравнений по второму закону Кирхгофа.
    • Элементы электрической цепи переменного тока Переменный ток по сравнению с постоянным представляет собой значительно более сложное явление. Помимо внешних э.д.с, в цепях переменного тока действуют э.д.с самоиндукции и взаимоиндукции, наводимые переменными магнитными полями, окружающими проводники цепи. Энергия электрического тока преобразуется в проводниках и окружающем проводники пространстве в тепловую и механическую энергию, а так же энергию излучения.
    • Применение векторных диаграмм при расчете электрических цепей синусоидального тока Ток и напряжения на различных участках электрической цепи синусоидального тока, как правило, по фазе не совпадают. Наглядное представление о фазовом расположе­нии различных векторов дает векторная диаграмма токов и напряже­ний. Аналитические расчеты электрических цепей синусоидального тока рекомендуется сопровождать построением векторных диаграмм, чтобы иметь возможность качественно контролировать этирасчеты.
    • Активная, реактивная и полная мощности
    • Выражение мощности в комплексной форме записи
    • Цепи с распределенными параметрами. Волновое уравнение длиной линии
    • Явления в бесконечно длиной линии при подключение ее к источнику постоянной и переменной ЭДС Провода липни передачи, размеры которых соизмеримы с длиной волны, принято условно называть длинными линиями.
    • Линия с потерями. Телеграфное уравнение Пусть отрезок двухпроводной линии единичной длины кроме индуктивности L и емкости С, имеет также сопротивление R и утечку G
    • Различные конструкции длинных линии Существует множество различных конструкций фидерных линии
    • Резонансные трансформаторы сопротивления Длинные линии служат не только для передачи энергии от генератора к антенне и от антенны к приемнику; они находят широкое применение и в качестве колебательных систем, согласующих устройств, фильтров я коммутирующих систем.
    • Электрические фильтры Назначение фильтров В цепях радиотехнических устройств обычно одновременно протекают токи самых различных частот: от очень вы­соких радиочастот до низких (звуковых) частот и даже до постоянного тока. Обычно токи некоторых из этих частот должны воздействовать на последующие элементы схемы, воздействие же токов других частот является вредным, так как нарушает нормальную работу аппаратуры. Поэтому возникает необходимость отделения токов одних частот от токов других. Эта задача решается с помощью специальных устройств, на­зываемых электрическими фильтрами.
    • Фильтры верхних частот Фильтры верхних частот должны пропускать токи всех частот выше не­которой частоты, также называемой частотой среза, и задерживать токи всех частот ниже этой частоты. Схемы таких фильтров можно получить, заменив в схемах фильтров нижних частот, выполняющих обратную задачу, элементы, плохо проводящие токи высоких частот, на хорошо проводящие, и наоборот, т. е. заменив конденсаторы на катушки индуктивности, а катушки на конденсаторы
    • Полосовые и заградительные фильтры Часто в радиотехнических устройствах оказывается необходимым пропустить в некоторую цепь токи заданной полосы частот, лежащей в пределах от до .
    • Трансформаторы Принцип действия и устройство Трансформатор это статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения без изменения частоты.
    • Переходные процессы в линейных электрических цепях Под переходными процессами понимают процессы перехода от одного режима работы электрической цепи (обычно периодического) к другому (обычно также периодическому),чем либо отличающемусяот предыдущего, например амплитудой, фазой, формой или частотой действующей в схеме ЭДС, значениями параметров схемы, а также вследствие изменения конфигурации цепи.
    • Принужденные и свободные составляющие токов и напряжений Известно, что общий интеграл линейного дифференциального уравнения равен сумме частного решения неоднородного уравнения плюс общее решение однородного уравнения
    • Применение интеграла Дюамеля для расчета переходных процессов
    • Применение интеграла Дюамеля для расчета переходных процессов с импульсной характеристикой Наряду с переходной характеристикой в радиоэлектронике используется понятие импульсной характеристики
    • Последовательность расчета с помощью интеграла Дюамеля
    • Расчет электрических цепей при несинусоидальных периодических токах и напряжениях Определение периодических несинусоидальных токов и напряжений
    • Действующие значения несинусоидального тока и напряжения. Активная и полная мощности несинусоидального тока
    • Резонанс в цепи при несинусоидальных токах и напряжениях При несинусоидальных токах и напряжениях явления резонанса значительно усложняются, так как резонанс возникает для каждой гармоники отдельно
    • Общие свойства четырехполюсников Уравнения четырехполюсников Электротехническое устройство, служащее для передачи энергии (сигналов) и имеющее по два входных и два выходных зажима, называется четырехполюсником.
    • Задача . Для четырехполюсников рис. 10.3 определить коэффициенты A, B, C и D: из основных уравнений четырехполюсников в режимах холостого хода и короткого замыкания
    • Общий принцип действия и конструкции электрических машин Электрической машиной называют устройство для взаимного преобразования электрической и механической энергии. Как правило, машина может работать и в качестве двигателя, и в качестве генератора, то есть электрические машины обратимы. Существуют электрические машины специального назначения: преобразователи частоты, преобразователи постоянного тока в переменный, измерители скорости, усилители и т. д.
    • Способ получения переменного тока Возбуждение электродвижущей силы индукции в контуре, вращаемом в магнитномполе,используется в технике для электрического тока.
    • Трехфазный ток и принцип работы трехфазного машиного генератора В машинном генератореобмотки неподвижны (помещены в пазы статора); на рисунке они обозначены буквами А, В, С. Магнитное поле в генераторе создается вращающимся ротором с намотанной на него катушкой, по которой протекает постоянный ток. Если число пар полюсов ротора равно единице, то угловая частота вращения ротора равна угловой частоте вращающегося магнитного поля.
    • Принцип работы асинхронного двигателяТрехфазный ток создается постоянным вращающимся магнитным полем ротора генератора. Опыт и теоретический расчет показывают, что возможени обратный процесс: если обмотки трехфазного генератора включены в сеть трехфазного тока, то внутри статора появляется постоянное вращающееся магнитное поле. На этом основано устройство и действие трехфазного асинхронного электродвигателя
    • Основные схемы соединения трехфазных цепей, определение линейных и фазовых величин Под фазой трехфазной цепи понимают участок трехфазной цепи, по которому протекает одинаковый ток. В литературе фазой иногда называют однофазную цепь, входящую в состав многофазной цепи. Под фазой будем также понимать аргумент синусоидально меняющейся величины. Таким образом, в зависимости от рассматриваемого вопроса фаза это либо участок трехфазной цепи,либоаргумент синусоидальноизменяющейсявеличины.
    • Преимущества трехфазных систем Широкое распространение трехфазных систем объясняется главным образом тремя основнымипричинами:
    • Соединение нагрузки треугольником
    • Трехфазные цепи при наличии взаимоиндукции Расчет трехфазных цепей, содержащих магнитно связанные катушки, осуществляют так же, как и расчет магнитно связанных цепей однофазного синусоидального тока.
    • Изучение электровакуумных и полупроводниковых приборов составляет существенную часть современной науки, которая называется электроникой. Радиоэлектроника является одной из областей применения электроники и созданных ею приборов электровакуумных, полупроводниковыхи квантовых.
    • Функциональная классификация интегральных микросхем Практические возможности интегральной технологии в настоящее время таковы, что большинство маломощных функциональных узлов РЭА может быть реализовано в виде микросхем. Однако промышленное производство микросхем определенного типа целесообразно лишь тогда, когда данный тип находит массовое применение в РЭА.
    • Диффузионные и дрейфовые явления в полупроводниках В полупроводниках если длина свободного пробега электрона или дырки значительно меньше толщины барьера, т.е. электрон или дырка испытывает в процессе перехода много столкновений с решеткой, то применяют для вычисления тока через потенциальный барьер диффузионную теорию. Она справедлива для полупроводников с малой концентрацией носителей заряда и малой длиной свободного пробега, например для закиси меди, селена и др.
    • Выпрямительный полупроводниковый диод Полупроводниковым диодом называют полупроводниковый прибор с одним переходом и двумя выводами, в котором используются свойства перехода. Применение полупроводниковых диодов в современной технике весьма разнообразно.
    • Варикап – полупроводниковый диод, в котором используется зависимость емкости – перехода от обратного напряжения и который предназначен для применения в качестве элемента с электрически управляемой емкостью.
    • Полупроводниковые транзисторы Типы транзисторов Транзистором называется электропреобразовательный полупроводниковый прибор с электронно дырочными переходами, пригодный для усиления мощности и имеющий три или более выводов.
    • Вольтамперные характеристики биполярных транзисторов
    • Полевым транзистором называют электропреобразовательный прибор, в котором ток канала управляется электрическим полем, возникающим с приложением напряжения между затвором и стоком, и который предназначен для усиления мощности электромагнитных колебаний.
    • Тиристором называют полупроводниковый прибор с тремя (или более) переходами, вольтамперная характеристика которого имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением и который используется для переключения.
    • Электронные усилители Параметры усилителей Электронным усилителем называют устройство, в котором входной сигнал напряжения или тока используется для управления током (а следовательно, и мощностью), поступающим от источника питания в нагрузку
    • Двухтактный усилитель мощности Двухтактные схемы выходных каскадов с применением транзисторов
    • Эмиттерный повторитель Между усилителями надо включать каскады передачи сигнала, которые обладают большим входным сопротивлением.
    • Усилители постоянного тока и дифференциальные усилители
    • Обратные связи в усилителях это подача части выходного сигнала на вход усилителя; напряжение обратной связи может зависеть или от выходного напряжения , или от тока в нагрузке или от выходного напряжения и тока в нагрузке вместе
    • Мультивибратор состоит из двух усилителей, причем выходное напряжение левого усилителя снимается с коллектора транзистора VTl и передается на вход правого усилителя, а выходное напряжение этого усилителя снимается с коллектора VТ2 и подается на вход левого усилителя (на участок базаэмиттер транзистора VTl).
    • Генерирование электрических колебаний Принципы построения генераторов
    • Транзисторные автогенераторы гармонических колебаний генераторы с индуктивной связью Рассмотрим две схемы транзисторных автогенераторов гармонических колебаний томсоновского типа с резонансными контурами. Резонансная частота контура определяет частоту колебаний автогенератора.
    • Аппаратура линий связи Аппаратура передачи данных
    • Особенности генераторов сверхвысоких частот Начиная с диапазона метровых волн и на более коротких волнах, в работе генераторов начинают появляться особенности, которые приводят к необходимости изменения конструкций как ламп, так иколебательныхсистем.
    • Импульсные и цифровые устройства. Общая характеристика импульсных устройств.
    • Диодные ключи Простейший тип электронных ключей диодные ключи. В качестве активных элементов в них используют полупроводниковые или электровакуумные диоды.
    • Электронные ключи используемые для формирования импульсов, а также в качестве ограничителей амплитуды импульса
    • Логические элементы вместе с запоминающими элементами составляют основу устройств цифровой (дискретной) обработки информации вычислительных машин, цифровых измерительных приборов и устройств автоматики. Логические элементы выполняют простейшие логические операции над цифровой информацией, а запоминающие элементы служат для ее хранения.
    • Общие характеристики триггеров Триггером называют устройство, обладающее двумя состояниями устойчивого равновесия и способное скачком переходить из одного состояния в другое под воздействием внешнего управляющего сигнала.
    • Цифровым счетчиком импульсов называют устройство, реализующее счет числа входных импульсов и фиксирующее это число в какомлибо коде.
    • Сложение. Одной из основных арифметических операций, выполняемых в ЭВМ, является сложение двоичных чисел. В качестве примера рассмотрим сложение двух четырехразрядных двоичных чисел: 0111 и 0101. В десятичной системе это числа 7 и 5
    • Дешифраторы и шифраторы Дешифратором (декодером) называют устройство, предназначенное для распознавания различных кодовых комбинаций (слов). Каждому слову на входе дешифратора соответствует «1» на одном из его выходов.
    • Цифро – аналоговые и аналого – цифровые преобразователи Обычно датчики температуры, давления и других физических величин создают напряжение в аналоговой форме, пропорциональное физической величине или отклонениям физической величины от некоторого установленного уровня.
    • Мультивибраторы Для получения прямоугольных импульсов широко используют устройства, называемые релаксационными генераторами (релаксаторами). Релаксаторы, как и триггеры, относятся к классу спусковых устройств и основаны на применении усилителей с положительной обратной связью или электронных приборов с отрицательным сопротивлением, например, туннельных диодов или транзисторов.
    • Усилители постоянного тока (УПТ) предназначены для усиления сигналов, медленно изменяющихся во времени, т.е. сигналов, эквивалентная частота которых приближается к нулю. Поэтому УПТ должны обладать амплитудночастотной характеристикой.

    Теория электрических цепей Контрольная работа

    Резонанс напряжений

    • Частотные характеристики последовательного колебательного контура.
    • Разность полной и активной мощности, обусловленная наличием реактивных (индуктивных и емкостных) элементов называется реактивной мощностью.
    • Коэффициент мощности Наибольшие действующие значения напряжения и тока, допускаемые для генераторов и трансформаторов, производящих и, соответственно, преобразующих электрическую энергию, зависят от их конструкции, а наибольшая мощность, которую они могут развивать, не подвергаясь опасности быть поврежденными, определяется произведением этих значений.

    Методы расчета сложных цепей

    • Метод контурных токов Этот метод применим для расчета любых цепей. Он базируется на уравнениях, составленных по второму закону Кирхгофа. В схеме выделяются независимые контуры, и в каждом контуре протекает свой так называемый контурный ток.
    • Метод узловых потенциалов Метод базируется на первом законе Кирхгофа. Неизвестными для метода являются узловые потенциалы.
    • Метод двух узлов Этот метод является частным случаем метода узловых потенциалов.

    Трехфазные цепи

    Цепи со взаимной индуктивностью

    Несинусоидальные токи

    Физика Лабораторные работы

    • Лабораторная работа 301 Измерение показателя преломления жидкости  рефрактометром АББЕ Цель работы: изучить устройство и принцип действия рефрактометра, исследовать зависимость показателя преломления водного раствора сахара от его концентрации.
    • Дисперсией света называется совокупность явлений, обусловленных зависимостью абсолютного показателя преломления вещества от длины световой волны в вакууме. Первые экспериментальные исследования этой зависимости принадлежат Ньютону, который произвел (1672 г.) знаменитый опыт с разложением света на цвета (спектр) при преломлении в призме.
    • Лабораторная работа 301а Определение процентного содержания белка в молоке Цель работы: изучить устройство и принцип действия рефрактометра АББЕ, измерить процентное содержание общего белка в молоке.
    • Лабораторная работа 302 Интерференция света В оптике существует ряд явлений, которые можно объяснить в рамках волновых представлений о природе света. К ним относятся интерференция, дифракция и поляризация света.
    • Интерференция света в тонких пленках Интерференцию часто можно наблюдать в природе. Например, радужное окрашивание масляных пленок на воде и мыльных пузырей возникает в результате интерференции света, отраженного от поверхностей пленки.
    • Определение радиуса кривизны линзы с помощью колец Ньютона Цель работы: изучить оптическую схему для наблюдения колец Ньютона, определить радиус кривизны линзы.
    • Лабораторная работа 303 Определение малых разностей показателей преломления интерферометром РЭЛЕЯ Цель работы: изучить принцип действия интерферометра Рэлея, определить разность показателей преломления раствора поваренной соли и дистиллированной воды.
    • Естественный и поляризованный свет Свет, в котором представлены электромагнитные волны со всевозможными направлениями колебаний векторов напряженностей электрического поля Е и магнитного поля Н (удовлетворяющими условиям взаимной перпендикулярности и перпендикулярности к направлению распространения волны), называется естественным светом.
    • Поляризация при отражении и преломлении Действие поляризаторов основано либо на явлении поляризации света при отражении и преломлении на границе раздела двух изотропных диэлектриков, либо на явлении оптической анизотропии и связанного с ним двойного лучепреломления.
    • Вращение плоскости поляризации. При прохождении плоско поляризованного света сквозь некоторые вещества плоскость поляризации света поворачивается вокруг направления луча. Это явление называется вращением плоскости поляризации, а вещества, в которых оно наблюдается, - оптически активными веществами
    • Лабораторная работа 305 Эксперементальная проверка закона Малюса Цель работы - ознакомиться с методами получения и анализа поляризованного света; изучить зависимость интенсивности света, прошедшего через два поляризатора, от их взаимного расположения.
    • Лабораторная работа 306 Определение показателя преломления вещества по углу БРЮСТЕРА Цель работы - определить показатель преломления призмы по углу Брюстера.
    • Лабораторная работа 308а Изучение эффекта Фарадея Цель работы - изучить явление вращения плоскости поляризации света при его прохождении через вещество, на которое наложено магнитное поле.
    • Лабораторная работа 309 Изучение внутренних напряжений в твердых телах оптическим методом Цель работы – изучить возникновение внутренних напряжений в деформированных аморфных телах методом интерференции поляризованных лучей.
    • Руководство к лабораторной работе 307 Дифракция света В однородной среде световые лучи распространяется прямолинейно. Если на их пути имеется препятствие, то может наблюдаться явление дифракции – отклонение света от прямолинейного распространения. Свет, огибая препятствия, попадает в область геометрической тени. Дифракция происходит в том случае, если размеры препятствия или отверстий приблизительно равны длине световой волны.
    • Метод зон Френеля Вычисление результирующего колебания по формуле (2) является трудной задачей. Однако в тех случаях, когда волновая поверхность является симметричной относительно луча ОР, нахождение амплитуды результирующего колебания в точке Р может быть осуществлено приближенно, простым суммированием по методу зон Френеля.
    • Дифракция от прямоугольной щели Различают два вида дифракции: дифракцию в параллельных лучах (дифракция Фраунгофера) и сходящихся лучах (дифракция Френеля).
    • Дифракционная решетка Одним из наиболее распространенных приборов для получения спектров с помощью дифракции является дифракционная решетка. Дифракционные решетки бывают прозрачные и отражательные. Первые представляют собой последовательность параллельных щелей равной ширины, разделенных равными по ширине непрозрачными промежутками.
    • Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки
    • ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 310 Законы поглащения света При прохождении света через вещество электромагнитное поле световой волны возбуждает электороны атомов и молекул этого вещества. Энергия возбужденных электронов излучается в виде вторичной световой волны, распространяющейся в данном веществе, и частично поглощается атомами и молекулами в виде тепловой энергии. На практике поглощение света определяется по изменению его интенсивности.
    •  Метод анализа, основанный на сравнении интенсивности окрасок исследуемого и стандартного растворов, называется калориметрическим. В основе его лежит закон Бугера-Ламберта-Беера
    •   Квантовая природа света Тепловое излучение тел Электромагнитное излучение, испускаемое атомами тела за счет внутренней (тепловой) энергии излучающего тела и зависящее только от температуры и оптических свойств данного тела, называется тепловым. Оно происходит вследствие теплового движения частиц тела и его характеристики: интенсивность и спектральный состав - зависят от температуры тела. Тепловое электро-магнитное излучение происходит на всех частотах, но с разной интенсивностью.
    • Оптическая пирометрия Для измерения температуры раскаленных, а также самосветящихся тел, удаленных от наблюдателя (например, звезд), используются методы оптической пирометрии. Приборы для измерения температуры нагретых тел по интенсивности их теплового излучения в оптическом диапазоне спектра называют пирометрами.
    • Лабораторная работа 313 Определение постоянной Стефана-Больцмана Цель работы - ознакомиться с законами теплового излучения, изучить работу оптического пирометра, измерить с его помощью температуру нагретого те­ла, определить величину постоянной Стефана-Больцмана.
    • Лабораторная работа 313а. Определение температуры нити кинолампы с помощью радиоционного пирометра типа «РАПИР» Цель работы - ознакомиться с законами теплового излучения, изучить принцип работы радиационного пирометра, измерить с его помощью температуру нагретого тела (нити накала кинолампы), определить величину постоянной Стефана - Больцмана.
    • Лабораторная работа 314 Изучение внешнего фотоэффекта Фотоэффект и его законы В 1887 г. немецкий физик Генрих Герц во время экспериментов по излучению электромагнитных волн обнаружил интересное явление. Когда он освещал металлический заряженный шар ультрафиолетовыми лучами, заряд шара изменялся. В дальнейшем, было установлено, что металл, облучённый ультрафиолетовым светом, заряжается положительно.
    • Выполнение работы 314 Цель работы - изучить явление внешнего фотоэффекта, его законы, определить красную границу фотоэффекта и работу выхода электрона с поверхности металла.
    • Лабораторная работа 308(2) ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ САХАРНОГО РАСТВОРА УНИВЕРСАЛЬНЫМ САХАРИМЕТРОМ СУ-2 Цель работы – изучить метод измерения концентрации раствора сахара по углу поворота плоскости поляризации света.
    • Лабораторные работы 311 Применение универсального фотометра ФМ-56 для получения спектральных характеристик поглощения твердого прозрачного образца
    • Принцип действия универсального фотометра ФМ-56 Универсальный фотометр предназначается для измерения пропускания (или оптической плотности) твердых и жидких прозрачных тел, измерения коэффициентов яркости светорассеивающих образцов и их блеска, а также коэффициентов отражения. Данный прибор может быть использован и в качестве сравнительного микроскопа.
    • Лабораторная работа 311а Применение универсального фотометра ФМ-58 для получения зависимости коэффициента отражения твердого образца от длины волны падающего света Цель работы: изучить устройство и принцип действия универсального фотометра ФМ-58, снять спектральные характеристики твердых непрозрачных образцов при помощи универсального фотометра ФМ-58.
    • Применение универсального фотометра ФМ-56 для получения спектральных характеристик поглощения твердого прозрачного образца
    • Волновая и квантовая оптика Природа света и законы его распространения интересо­вали древнегреческих ученых – Платона, Эвклида, Аристотеля еще в 400-300 гг. до нашей эры. Тогда были сформулированы законы прямолинейного распространения и отражения света, были сделаны первые попытки объяснить преломление света. К 140 г. нашей эры Птолемеем был собран большой эксперимен­тальный материал и составлены таблицы углов падения и пре­ломления световых лучей, однако найти математическую связь между ними ему не удалось. Закон преломления был открыт почти через полторы тысячи лет, в 1621 г. голландским ученым В.Снеллиусом.
    • Явление полного внутреннего отражения. Вещество, имеющее больший абсолютный показатель преломления, считается оптически более плотным.
    • Принцип Гюйгенса. Процесс распространения волны в некоторой среде называется волновым процессом. Геометрическое место точек, до которых доходит волновое возмущение к данному моменту времени называется волновым фронтом. Геометрическое место то­чек, колеблющихся в одинаковой фазе, называется волновой поверхностью. Волновых поверхностей можно провести беско­нечное множество, а волновой фронт для данного момента времени только один
    • Метод Юнга. Получение интерференционной картины. Как уже отмечалось, когерентных источников света в природе не существует. Однако когерентные световые волны можно получить, если свет, идущий от одного источника, разде­лить на две (или более) части и затем заставить их встретиться. В силу общности своего происхождения полученные лучи должны быть когерентными и при наложении интерферировать. Такое разделение может быть осуществлено с помощью экранов и щелей (метод Юнга), зеркал (зеркала Френеля) и преломляющих тел (бипризма Френеля).
    • Интерференция света в тонких пленках. В природе мы неоднократно наблюдали радужную окраску мыльных пузырей, тонких пленок нефти и масла на поверхности воды и оксидных пленок на поверхности металлов. Эти явления обусловлены интерференцией света в тонких пленках, возникающей при наложении когерентных световых волн, отраженных от верхней и нижней поверхностей пленки.
    • Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Если свет от источника через сферическое отверстие на­править на экран, то, согласно закону прямолиней­ного распространения света, на экране должно наблюдаться светлое пятно АВ - изображение отверстия. При уменьшении отвер­стия его изображение также должно уменьшаться. Однако опыт привел к неожиданному результату: начиная с определенного размера отверстия его дальнейшее уменьшение сопровождается увеличением пятна (А’B’), которое становится расплывчатым, нерав­номерно освещенным и на нем появляется ряд колец
    • Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске. Пусть источник света S0 испускает сферическую волну. Поставим на пути волны непрозрачный экран Э1 с круглым отверстием АВ таким образом, чтобы перпендикуляр, опущенный из S0 на экран, проходил через центр отверстия
    • Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке. Совокупность параллельных щелей одинаковой ширины а, разделенных непрозрачными промежутками шириной b, лежащих в одной плоскости, называется одномерной дифракционной решеткой. В зависимости от практического назначения дифракционные решетки различаются по виду, материалу и спо­собу изготовления, а также по количеству щелей N (от 0,25 до 6000/мм).
    • Естественный и поляризованный свет. Из теории Максвелла следует, что свет представляет совокупность множества поперечных электромагнитных волн: векторы напряженностей электрического Еi и магнитного Hi полей у каждой волны взаимно перпендикулярны и колеблются перпендикулярно скорости υ распространения волны
    • Поляризация света при двойном лучепреломлении. Действие ряда поляризаторов основано на поляризации света при прохождении его через оптически анизотропные среды (т.е. среды, имеющие различные оптические свойства в различных направлениях). Все прозрачные кристаллы оптически анизотропны. Исключением являются кристаллы, имеющие кубическую кристаллическую решетку (например, соль NaCl).
    • Анализ плоскополяризованного света. Закон Малюса. Глаз человека не может отличить поляризованный свет от естественного, поэтому для анализа поляризованного свет необходимо использовать поляризаторы, которые в этом случае называются анализаторами. Все ранее перечисленные поляризующие устройства можно использовать для анализа поляризации света. Анализировать поляризованность света первым предложил французский физик Э. Малюс (1775-1812), установив закон изменения интенсивности поляризованного света.
    • Искусственная оптическая анизотропия. Оптически изотропные вещества могут стать анизотропными под действием ряда внешних воздействий, это явление называют искусственной оптической анизотропией.
    • Взаимодействие элетромагнитных волн с веществом Переменное электромагнитное поле световой волны, распространяющейся в диэлектрической среде, вызывает вынужденные колебания связанных зарядов (электронов и ионов), входящих в состав молекул среды, т.е. свет взаимодействует с веществом. Внешние электроны диэлектрика связаны с атомом не жестко и под влиянием внешнего поля электромагнитной волны испытывают смещение. Это смещение описывается гармонической функцией, т.е. электрон совершает гармонические колебания. Результатом таких колебаний являются вторичные волны, источниками которых являются электроны вещества. Рассмотрим несколько частных случаев взаимодействия световых волн с веществом.
    • Тепловое излучение тел Электромагнитное излучение, испускаемое атомами тела за счет внутренней (тепловой) энергии излучающего тела и зависящее только от температуры и оптических свойств данного тела, называется тепловым. Этот вид излучения происходит при всех температурах и представляет для физиков особый интерес, так как это единственное излучение, которое может находиться в состоянии термодинамического равновесия с нагретыми телами.
    • Квантовый характер излучения. После установления законов излучения стало очевидно, что первоочередная задача теории теплового излучения состоит в нахождении вида функции Кирхгофа, т.е. выяснение спектрального состава равновесного излучения абсолютно черного тела. Решение этой задачи вышло далеко за рамки теории излучения и сыграло огромную роль во всем дальнейшем развитии физики, т.к. привело к установлению квантового характера излучения и поглощения энергии атомами и молекулами.
    • Фотоэлектрический эффект В 1887 г. немецкий физик Генрих Герц во время экспериментов по излучению электромагнитных волн обнаружил интересное явление. Когда он освещал металлический заряженный шар ультрафиолетовыми лучами, заряд шара изменялся. В дальнейшем, было установлено, что металл, облучённый ультрафиолетовым светом, заряжается положительно. При этом оказалось, что фотоэффект безинерционен, т.е. пластина начинает разряжаться сразу после того, как на нее падает свет.