КласТека · твоя школа онлайн
Фізика 11 клас: хвилі, квантова й атомна фізика
Змінний струм, звук, теплові двигуни, фотоефект, радіоактивний розпад та хвильова оптика.
Змінний струм і трансформатор
Частота змінного струму, принцип трансформатора та співвідношення напруг.
Змінний струм
- Сила й напрям струму періодично змінюються
- ν = 1/T
Трансформатор
- Працює на явищі електромагнітної індукції
- Для ідеального трансформатора U₁/U₂ = N₁/N₂
Потужність
- В ідеальній моделі P₁ ≈ P₂, тому підвищення напруги супроводжується зменшенням сили струму
Звук: частота, довжина хвилі, гучність
Механічна звукова хвиля, висота тону, гучність і швидкість поширення.
Формула
- v = λν
- Звук потребує матеріального середовища й не поширюється у вакуумі
Висота тону
- Визначається насамперед частотою: більша частота — вищий тон
Гучність
- Пов’язана з інтенсивністю та амплітудою звукових коливань
Теплові двигуни та ККД
Нагрівник, робоче тіло, холодильник і енергетичний баланс теплового двигуна.
Робота
- Тепловий двигун отримує Q₁ від нагрівника, виконує роботу A і віддає Q₂ холодильнику
- A = Q₁ − Q₂
ККД
- η = A/Q₁ = (Q₁ − Q₂)/Q₁
- У реальних двигунів η < 1
Принцип
- Неможливо повністю перетворити всю отриману теплоту на механічну роботу в циклічному процесі
Фотоефект: рівняння Ейнштейна
Енергія фотона, робота виходу та максимальна кінетична енергія фотоелектронів.
Фотон
- E = hν = hc/λ
Рівняння
- hν = Aвих + Eк,max
Червона межа
- Фотоефект можливий, якщо енергія фотона не менша за роботу виходу
Радіоактивний розпад і період напіврозпаду
Як змінюється кількість ядер після одного, двох і кількох періодів напіврозпаду.
Період напіврозпаду
- За час T₁/₂ у середньому залишається половина початкової кількості нестабільних ядер
Формула
- N = N₀·(1/2)^(t/T₁/₂)
Послідовність
- 1 період → 1/2
- 2 → 1/4
- 3 → 1/8 від початкової кількості
Інтерференція і дифракція світла
Два ключові хвильові явища світла та умови їх спостереження.
Інтерференція
- Стійкий перерозподіл інтенсивності при накладанні когерентних хвиль
- Виникають максимуми й мінімуми
Дифракція
- Відхилення хвиль від прямолінійного поширення біля перешкод і отворів, особливо помітне, коли їх розміри співмірні з довжиною хвилі
Значення
- Обидва явища підтверджують хвильові властивості світла