14. Wykres zależnosci drogi od czasu w ruchu jednostajnym prostoliniowym

Ruch jednostajny prostoliniowy to ruch, w którym torem jest linia prosta, a prędkość ma wartość stałą.

Wykresem prędkości v(t) dla ruchu jednostajnego jest linia prosta równoległa do osi czasu, gdyż w tym ruchu prędkość ma wartość stałą. Na wykresie v(t) pole zaciemnionej figury jest miarą drogi przebytej przez ciało w czasie t.
, a=0

15. Obliczyć ciężar ciała o masie m znajdującego się w windzie poruszającej się w górę z przysp. a.

ruch do góry

(dla ciała w spoczynku)

siła bezwładności układ nieinercjalny

siła która powoduje ruch do góry

Korzystam z II zasady dynamiki Newtona [
]stąd:
=>
=>

16. Podać brzmienie i przykład zasady zachowania pędu (energii mechanicznej)

Zas.Zach.Pędu - jednorodność przestrzeni czyli niezmienniczość względem przesunięcia

tzn. suma pędów p_i = m_iv_i wszystkich ciał w układzie jest stała (gdzie m_i - masa i-tego ciała, v_i - prędkość i-tego ciała). Np. obrót wiatraczka.

Zas.Zach.Energi mech.: W układzie zachowawczym na który nie działają siły zewnętrzne lub działają siły równoważące się, całkowita energia mechaniczna pozostaje stała
2def. Suma wartości wszystkich postaci energii Ei układu izolowanego jest stała E_m=E_p+E_k

17. Dlaczego chmury są białe?(Dlaczego niebo jest niebieskie)?

Niebo- Światło białe jest mieszaniną wszystkich kolorów tęczy czyli fal o różnych długościach(każda barwa ma inną dł.).Fale czerwone i żółte są najdłuższe zaś niebieskie i fioletowe najkrótsze. Cząsteczki gazów rozpraszają silnie fale o mniejszych długościach czyli niebieskie. Fale nieb. Przechodzą przez atmosferę i są wielokrotnie rozpraszane w różnych kierunkach. Fale innego koloru o większych długościach wędrują od Słońca do naszych oczu po niemal prostych liniach, natomiast fale nieb. dochodzą do nas ze wszystkich stron dlatego widzimy, że niebo jest koloru niebieskiego.

Chmury- złożone są(silnie skondensowane) z kropelek wody, kryształów lodu, pary wodnej. Są to większe cząstki. Fale rozpraszane przez te cząstki sa niemal takie same dla każdej długości. Wielokrotnie rozpraszane fale o każdej długości w efekcie dają (barwę) białą. Światło.

18. Co to jest fala elektromagnetyczna(mechaniczna) ?

Ruch falowy:przenoszenie energii bez przenoszenia masy oraz przemieszczenie zaburzenia ośrodka (w czasie,przestrzeni) a nie przenoszenie masy!

Fala mechaniczna- Fale powstające w ośrodkach sprężystych (np. fale dźwiękowe) nazywamy falami mechanicznymi. Powstają w wyniku wychylenia jakiegoś fragmentu ośrodka z położenia równowagi, co powoduje drgania fragmentu wokół tego położenia. Sam ośrodek nie przesuwa się a jedynie jego elementy wykonują drgania w ograniczonych obszarach przestrzeni. Przenoszą energię poprzez materię dzięki przesuwaniu się zaburzenia. Do rozchodzenia się fal mechanicznych potrzebny jest ośrodek. To właśnie sprężyste ośrodka decydują o pręd. rozchodzenia się fal. Falami elektromagnetycznymi nazywamy rozchodzące się w przestrzeni zmienne pola elektryczne i magnetyczne, prostopadłe do siebie wzajemnie i do kierunku ich rozchodzenia się. Twierdzenie o istnieniu fal elektromagnetycznych wynika bezpośrednio z równań Maxwella.

Fala elektromagnetyczna- Zaburzenie pola elektromagne. rozchodzące się w przestrzeni. Prędkość fal elektromag. w próżni

Równanie falowe

Podział ze względu na kierunek rozchodzenia:

-poprzeczne(struna) , -podłużne (spręzyna,głos), ukośne(złożone)

Podzial ze względu na czoło fali:

-płaskie, - koliste, -kuliste, -walcowe

19. Prawo indukcji Faradaya (Prawo Gaussa dla magnetyzmu)

Pr.in F- cyrkulacja natężenia pola elektrycznego po krzywej zamkniętej jest równa ze znakiem minus pochodnej po czasie strumienia indukcji pola magnetycznego przechodzącego przez powierzchnię rozpiętą na tej krzywej.

Zapis całkowy:
gdzie
strumień skalarny indukcji pola elektrycznego

wektor natężenia pola elektrycznego

Zapis różniczkowy: rot
=
gdzie
wektor natężenia pola magnetycznego

Pr.Gaussa dla mag- Całkowity strumień skalarny indukcji pola magnetycznego przepływający przez dowolną powierzchnię zamkniętą jest równy zero(pole magnetyczne jest polem bezźródłowym, wirowym)

Zapis różniczkowy: div

Zapis całkowy

, gdzie
wektor natężenia pola magnetycznego

20. Efekt Comptona(zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne).

źródło monochromatycznego promieniowania rentgenowskiego

warstwa rozpraszająca folie grafitową

kryształ grafitu (spektrometr rentgenowski)

Po przejściu przez warstwę rozpraszającą w obrazie pojawia się
, może to być wyjaśnione tylko w oparciu o fotonową teorię światła. Fotony ulegają zderzeniu z elektronami swobodnymi w bloku grafitu->zmienia się kierunek ruchu fotonu, a elektronowi zostaje nadana prędkość (kierunek, wartość i zwrot). Zderzenie sprężyste z cząstek - fotonu i elektronu

Zasada zachowania energi i pędu(przy zderzeniu sprężystym)

Energia

Pędu:

gdzie:
-przesunięcie Comptona

m_o-masa spoczynkowa
,
kąt rozproszenia Zjawisko Comptona polega na rozpraszaniu kwantów światła, czyli fotonów na swobodnych elektronach. proces zderzenia fotonu z elektronem. W tym zderzeniu foton traci nieco energii, a więc wydłuża się jego długość fali. Jednocześnie foton zmienia swój kierunek ruchu. Kąt jego odchylenia od kierunku pierwotnego oznaczmy jako

Promieniowania rozproszone
mają mniejszą częstotliwość i większą długość fali.

Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne- Polega na wybiciu elektronów z powierzchni metali oświetlanych odpowiednim rodzajem promieniowania. Płytkę cynkową łączymy z elektroskopem i elektryzujemy ujemnie. Na płytkę kierujemy wiązką promieni bogatą w nadfiolet. Stwierdzamy rozładowywanie się elektroskopu co jest równoznaczne ze zmniejszeniem się ładunku ujemnego na płytce. Mówimy iż pod wpływem światła z ujemnie naładowanej płytki uchodzą fotoelektrony. Do opisania właściwości zjawiska fotoelktr. Budujemy obwód

Na katodę pada światło (monochromatyczne) i katoda emituje fotoelektrony, które zbierają się na anodzie i powodują powstanie w obwodzie prądu fotoelektrycznego.

Właściwości:

1. Przy niezmiennej częstotliwości i niezmiennym napięciu, natężenie prądu jest wprost proporcjonalne do natężenia oświetlenia(promieniowania)

Jeżeli natężenie fotoprądu jest wprost proporcjonalne do natężenia promieniowania to liczba wybitych fotoelektronów jest wprost proporcjonalna do natężenia padającego promieniowania.

2.Każdemu materiałowi fotokatody można przypisać graniczną częstotl.
powyżej której zjawisko nie zachodzi.(tzn nie ma wybicia fotoelektronów)

3.Brak opóźnienia czasowego między początkiem oświetlania a chwilą uwolnienia elektronu, gdyż energia jest dostarczona w kwantach

4.Wraz ze wzrostem potencjału(napięcia) przyspieszającego elektrony natężenie rośnie a następnie osiąga stała wartość odpowiadającą prądowi nasycenia.

FOTOELEKTR.RÓWNANIE EINSTEINA

gdzie
energia padająca fotonu, W - energia zużyta na wyrwane
z metalu,
- energia kinetyczna jej część może być stracona na skutek zderzeń wew.

21. Reguła przesunięć Wiena (Prawo Biote`a-Savarte`a)

Wiena- Określa zmianę położenia maksimum rozkładu natężenia promieniowania cieplnego przy zmianie temperatury. Zgodnie z nim iloczyn długości fali promieniowania odpowiadający maksimum natężenia promieniowania cieplnego ciała doskonale czarnego znajdującego się w określonej temp. bezwzględnej T i tej temperatury jest stały :
gdzie b- stała Wiena 0,2898

Określa długość fali na której przypada maksimum zdolności emisyjnej.

=>
zależność długości fali i temperatury jest wzajemnie odwrotnie proporcjonalna czyli w miarę wzrostu temp. ciała dosk. Czarnego ekstremalna wartość natężenia promieniowania jest emitowana dla fal o coraz krótszych długościach.

Biote`a-Savarte`a- Natężenie d
pola magnetycznego wywołanego przepływem prądu elektrycznego elektrycznego natężeniu J przez fragment dl przewodnika jest określona wzorem:

Postać ogólna
gdzie,
zwrot zgodny z kierunkiem kierunkiem J,

odległość od
do pkt w którym wyznacza się

dla przew. kołowego:

22. Jak działa mikroanalizator rentgenowski:

W związku z tym, że każdy pierwiastek posiada inną strukturę, stan energetyczny to znajomość długości fal emitowanych przez dany materiał pod wpływem padających na niego elektronów, pozwala stwierdzić jaki to pierwiastek. Wiązka elektronów padająca na badaną próbkę powoduje jednocześnie emisję charakterystycznego promieniowania X odpowiedniego dla atomów z jakich składa się próbka. Rejestracja tego promieniowania określenie jego długości pozwala stwierdzić skład chemiczny badanej próbki.

K- katoda

P-X;P-Y - plytki detektora

e- wiązka elektonów

-odbite elektrony

E - Ekran fosforyzujący

X- promieniowanie X emitowane LG - detektor prom. X