fizika i parcijala

8/11/2019 Fizika I Parcijala

1/14

Fizika II prva parcijala pitanja i odgovori

1. ELM valovi. Fermatov princip. Osnovne postavke geometrijske optike

Elektromagnetno zraenje je kombinacija oscilujueg elektrinog i magnetnog polja koja zajednoputuju kroz prostor u obliku meusobno okomitih talasa. Ovo zraenje je nosilacelektromagnetne interakcije sile! i mo"e se interpretirati kao talas ili kao estica# u zavisnosti odsluaja. $estice koje kvanti%kuju elektromagnetno zraenje su &otoni.

Oscilatorno kolo se sastoji od zavojnice induktiviteta ' i kondenzatora kapaciteta (. )apon nakondenzatoru i struja kroz zavojnicu periodino se mijenjaju# tj osciluju.

Frekvencija elektrinog oscilatornog dobije se iz jednaine E'* oscilacija.

+ ,- .

gdje je / dielektrina konstanta vakuuma# a 0/ magnetna perbeabilnost vakuuma.

Elektromagnetski valovi kroz vakuum prenose energiju# sadr"anu u progresivnim elektrinim imagnetnim poljima koja osciluju u meusobno okomitim ravnima.

1ednaina E'* valova2

Iz *a34ellovih jednaina slijedi jednaina E'* valova2

5rzina valova e biti2

, Fermatov princip najmanjeg vremena

Fermatov princip2 6vjetlost se prostire po putu za koji joj je potrebno najkrae vrijeme. dt = ds /v. Ovo vrijeme treba da bude minimalno. 7rincip se mo"e iskazati i preko najkraeg puta 8asvaku optiki propustljivu sredinu de%nira se Inde3 prelamanja sredine# n 9 c:v gdje je c , brzina

svjetlosti u vakuumu# a v brzina svjetlosti u datoj sredini.

Matematiki prikaz Fermatovog principa:

' je optika du"ina puta a s je geometrijska du"ina.

Osnovne postavke geometrijske optike2

;eometrijska optika obja


2/14

8asnovana je na sljedeim zakonima2

=. zakon pravolinijskog prostiranja svjetlosti#>. zakon nezavisnosti rasprostiranja svjetlosnih snopova#?. zakon odbijanja re@eksije! svjetlosti#A. zakon prelamanja re&rakcije! svjetlosti.

Ovim zakonima se mo"e objasniti znatan dio optikih pojava. *eutim# inter&erenciju# di&rakciju ipolarizaciju svjetlosti obja


3/14

, #otalna re$eksija

Cotalna re@eksija je pojava kod koje se svjetlost pri prelasku iz optiki gu


4/14

, OgledalaOgledala su uglanane metalne i metalizirane staklene povr


5/14

Za tanka soivaje razmak tjemena pribli"no jednak nuli i p> pribli"no jednako l= .

I kod soiva se de%ni! . 7rva "i"a sede%ni K O i 1 I- I >= ! i rasipni 1 - O# > - O i 1 - >!

Formiranje lika kod oiva:Dao i kod s&ernih ogledala# kada je predmet na rastojanju jednakomdvostrukoj "i"noj udaljenosti# tada je lik na isto tolikom rastojanju i iste je veliine kao predmet.Hko se predmet pomjera ka soivu# tj. primie "i"i lik se sve vi


6/14

, 7edostaci soiva

8beracijaje odstupanje od idealne slike


7/14

,''

'

11

1

ff

xUob =

optiki uredaj koji se zove mikroskop. On se sastoji od dva optika sistema , objektiva Ob! iokulara Ok! koji se nalazi na rastojanju veem od zbira njihovih "i"nih daljina. )a slici se vidi dasu druga "i"a objektiva i prva "i"a okulara na rastojanju W.

Bveanje objektiva je

Bkupno uveanje mikroskopa de&inira se kao odnos tangensa ugla V pod kojim se vidi konaan

lik# prema tangensu ugla pod kojim bi oko vidjelo predmete na daljini jasnog vida >T cm!

7o:h= popreno uveanje objektiva # a >T:&ok ugaono uveanje okulara X# tada jeukupno uveanje jednako proizvodu u 9 X.

#eleskop

3"rbin 4 Nurbini spadaju u teleskopske sisteme koji se koriste za ispitivanje velikih predmeta navelikom rastojanju. I durbin se sastoji iz objektiva Ob! i okulara Ok! koji su postavljeni tako dase druga "i"a objektiva F=J poklapa sa prvom "i"om okulara F>. Bveanje je jednako &ob:&ok .

1 20

2

0 1

;ok

ok

h htg tg

s f

htg sU

tg h f

= =

= =


8/14

E>1cos ?0t5@1A5E>2cos?0t5@2A=E>cos ?0t5@A# gdje su E/=# E/># E/i V=# V># V amplitude i &azeodgovarajuih valova.

Donani izraz za intenzitet rezultujueg vala2

* = *15 *25 2B?*1 *2 cosCA# gdje je 9 V> V= &azna razlika dva vala.

-"!tina inter)erencije svjetlostisastoji se u tome da je intenzitet vala nastalog slaganjemdvaju ili vi,V=.

Hko je razlika &aza C konstantnau toku vemena# tada se valovi koji polaze iz izvora 6=i 6>nazivaju koerentnima.

B sluaju nekoherentnih valova Cse mijenja na haotian nain+ za razne tima razliite

vrijednosti.

Optika &azna razlika i uslovi slabljenja rezultujueg vala

Izraunamo &aznu razliku valova koji polaze iz izvora 6=i 6>i inter&eriraju u taki 7slika>.!.

7retpostavimo da je &aza valova u izvorima jednaka t. 7o


9/14

Optika du"ina puta se de%ni

Otvori 6=i 6>sada postaju izvori novih valova ijainter&erencija se posmatra na ekranu.

7oizazvane istim valom one imaju jednake amplitude i &aze

i na ekranu se opa"aju inter&erentni e&ekti.

)eka je rastojanje izmeu otvora 6=i 6>jednako d# rastojanje od ravni izvora do ekrana l# ikoordinata take 7 u kojoj se posmatra inter&erencija 3.

6a slike se vidi da vrijedi2 s1I=?J 4d/2AI 5 l I i s2I=?J 5 d/2AI5lI s2I4s1I=?s24s1A?s25s1A=2Jd

Na bi se uope zapazila inter&erentna slika potrebno je da u eksperimentu bude l--d i l--3#tako da je l2+ l1K 2l

Oznaavajui indeks prelamanja sredine izmeu izvora i ekrana sa n# dobijemo da je optikaputna razlika 2

=n(s2- s1)=n x d / l

*aksimalna osvjetljenost u taki 7 je za 2maJ=m l /d m=>G1G2.... gdje je [9[o:n valnadu"ina svjetlosti u sredini koja ispunjava prostor izmeu izvora i ekrana.

Hnalogno# uslov minimuma intenziteta je2 min=?m 5 Al D /d m=>G1G2....

Inter&erentna slika je u obliku inter&erentnih pruga predstavljenih na slici =. Hko


10/14

Optike osobine tankih %lmova proistiu iz inter&erencije i re@eksije. Osnovni uvjeti zainter&erenciju zavise od toga da li je re@eksija takva da se javlja &azni pomak od =]/^. 7rimjeri suinter&erencija na na&ti# ulju# sapunu...

. 3i)rakcija svjetlosti. 9"Pgens4Fresnelov princip

3i)rakcijaje odstupanje od pravolinijskog kretanja svjetlosnih valova na granicama neprovidnihprepreka zaklona!# ili na granicama otvora na neprovidnim zaklonima ije su dimenzije redaveliine valne du"ine svjetlosti.

Ni&rakcija svjetlosti je tipina valna pojava karakteristina ne samo za valove svjetlosti# ve seopa"a na zvunim valovima kao i valovima na vodi. Ni&rakcija je ustvari# skretanje vala izaprepreke :savijanje: i njegovo odstupanje od pravolinijskog prostiranja.

Intenzitet di&rakcije zavisi od dimenzija prepreke i valne du"ine. Dod zvunih valova# di&rakcija jeintenzivna i lako uoljiva.

7ojava di&rakcije bitno se razlikuje od pojave prelamanja svjetlosti. 7ri prelamanju# promjenapravca kretanja upadnog vala de. Fresnelova di)rakcija

Fresnelova di&rakcija , kada se svjetlosni izvor i zaklon nalaze na konanom rastojanj" odprepreke. 8rake koje sti"u do zaklona nisu paralelne i za promatranje slike di&rakcije nisupotrebni optiki instrumenti.

11. Fra"noQerova di)rakcija na jednoj p"kotini. &oloaj i inten'itet

maksim"ma.

Fraunho_erova di&rakcija je di&rakcija paralelnih zraka i nastaje kada su svjetlosni izvor i zaklon

beskonano udaljeni od prepreke na kojoj nastaje di&rakcija. 8a promatranje Fraunho_erovedi&rakcije potreban je optiki sistem. Ni&rakcija nastaje inter&erencijom koja se


11/14

, 3i)rakcija na jednoj p"kotini6nop paralelnih zraka monokromatske svjetlosti pada na neprovidnu ploicu na kojoj se

nalazi uska pukotina. Hko je


12/14

, raspr


13/14

&rostorni "gao 4 7rostorni ugao je prostor ogranien povr


14/14

transformacije izmeu inercijalnih i neinercijalnihsistema moraju biti takve da brzina svjetlosti ostanekonstantna, svi prirodni zakoni su invarijantni s obzirom na takve

transformacije zahtjev da prostor bude homogen nuno vodi na

linearnost transformacija !prava linija se transformira

u pravu liniju".

Posljedice #$ % &ilatacija vremena'ko posmatramo bljesak svjetlosti koji ide tamoovamo

izmeu dva paralelna ogledala, a rastojanjeizmeu ogledala je fiksno onda svjetlost traje uvijekisto vrijeme.

'ko je taj svjetlosni sat smje(ten unutar svemirskog broda, tako daposmatra ne)e vidjeti snop svjetlosti kao paralelne putanje naogledala'ko je dijagonalno rastojanje meu ogledalima due,ono )e morati biti podijeljeno sa toliko duim vremenomda bi brzina ostala ista *atovi koji se kre)u zaostaju za onim koji miruju.*vakisat u svemirskom brodu )e kasnit u odnosu na sat na+emlji, to produenje zove se dilatacija vremena.

fizika i parcijala

Documents