Волновая и квантовая оптика учебник

КОЛЕБАНИЯ
Гармонические колебания
Сложение колебаний
Затухающие колебания
Вынужденные колебания

Волны в упругой среде

Волновое уравнение
Энергия упругой волны
Стоячие волны
Электромагнитные волны
Световые волны
Геометрическая оптика
Интерференция света
Дифракция света

Поляризация света

Частично поляризованный свет. Степень поляризации
Поляризация при отражении и преломлении
Взаимодействие света с веществом
Тонкий резиновый шар радиусом 2 см наполнен воздухом при температуре 20°С и нормальном атмосферном давлении. Каков будет радиус шара, если его опустить в воду с температурой 4°С на глубину 20 м?

Дано:
r1 = 2 см = 0,02 м
t1 = 20°С, Т1 = 293 К
р1 = 105 Па
h = 20 м
t2 = 4°С, Т2 = 277 К

Решение:

p1 = pатм Давление на глубине p2 = pатм + ρgh = 3×105 Па. Запишем уравнение состояния газа для двух случаев: на воздухе и на глубине: m = const, тогда
, а объем шара . Тогда

r2 – ?

, , отсюда 1,4 см.
Ответ: r2 = 1,4 см.
Какая часть газа осталась в баллоне, давление в котором было равно 12 МПа, а температура 27°С, если давление упало до 105 Па? Баллон при этом охладился до – 23°С.

Дано:
р1 = 12 Мпа = 12×106 Па
t1 = 27°С, Т1 = 300 К
р2 = 105 Па
t1 = – 23°С, Т2 = 250 К

Решение:
Т.к. мы имеем баллон, то объем газа не меняется, т.е. V = const. Если же часть газа выпустили, то изменилась его масса (была m1, стала m2). Запишем уравнение состояния газа для двух случаев: ; . Разделим второе уравнение на первое,

получим или
Ответ:
Найдите концентрацию молекул идеального газа в сосуде вместимостью 2 л при температуре 27°С, если внутренняя энергия его равна 300 Дж.

Дано:
V = 2 л = 2×10-3 м3
t = 27°С, Т = 300 К
U = 300 Дж

Решение:
Внутренняя энергия газа определяется по формуле: . Уравнение состояния газа (уравнение Клапейрона-Менделеева):

n = ?

. Тогда , отсюда , а давление можно определить как p = nkT. Решая совместно, получаем 2,4×1019 м–3.
Ответ: n = 2,4×1019 м–3.
Вычислить конечные температуру и давление одноатомного газа, находящегося в баллоне объемом 1,5 м3 при температуре 300 К и давлении 1,8×106 Па, если этому газу сообщено количество теплоты, равное 5,4×104 Дж.

Дано:
V = 1.5 м3
Т1 = 300 К
р1 = 1.8×106 Па
Q = 5.4×104 Дж

Решение:
Первое начало термодинамики: Q = A + DU, где DU – изменение внутренней энергии. . Т.к. имеем баллон, то V = const. Это изохорный процесс, следовательно, A = 0. Тогда все тепло идет на изменение внутренней энергии Q = DU.

Т2 – ?
р2 – ?

, отсюда . νR – ? Уравнение состояния газа: p1V = νRT1, следовательно и . Т2 = Т1 + DТ. (K);
p2V = νRT2, следовательно, (Па).
Ответ: T2 = 304 K; p2 = 1,824 МПа.

Волновая и квантовая оптика учебник по физике

Волновая и квантовая оптика учебник по физике

ОПТИКА

Волновая оптика.

Квантовая оптика.

Элементы квантовой механики и физики атомов.