1. Zasady dynamiki Newtona. Ruch postępowy bryły sztywnej.

Pierwsza zasada termodynamiki: energia wewnętrzna, praca i ciepło.

Prawo odbicia i załamania światła. Całkowite wewnętrzne odbicie.

Prąd stały. Prawo Ohma dla prądu stałego. Opór elektryczny. Łączenie oporów.

I zasada dynamiki

Jeżeli na ciało nie działają żadne siły, lub działające siły równoważą się, to ciało to pozostaje w spoczynku, lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym. $\overrightarrow{F} = 0$

II zasada dynamiki

Jeżeli na ciało działa stała i niezrównoważona siła to ciało porusza się ruchem jednostajnie zmiennym z przyśpieszeniem wprost proporcjonalnym do działającej siły, a odwrotnie proporcjonalnym do masy bezwładnej ciała. $\overrightarrow{F_{w}} = m \cdot \overrightarrow{a} = \text{const}$ , $\left\lbrack F \right\rbrack = 1N = 1\text{kg} \cdot \frac{m}{s^{2}}$

III zasada dynamiki

Jeżeli na ciało A działa ciało B z siłą F_BA, to ciało A działa na ciało B z siłą F_AB, siły te są równe co do wartości, wektory tych sił mają jednakowy kierunek i przeciwny zwrot, siły te nie równoważą się ponieważ mają różne punkty przyłożenia.

Ruch postępowy bryły sztywnej jest to taki ruch, w którym każdy z punktów bryły porusza się po takim samym torze w tym samym czasie. Tor ten może mieć dowolny kształt (nie musi być prostoliniowy).

Pierwsza zasada termodynamiki - Zmiana energii wewnętrznej ciała, lub układu ciał jest równa sumie dostarczonego ciepła i pracy wykonanej nad ciałem /układem ciał.. ΔU = Q + W

gdzie: ΔU – zmiana energii wewnętrznej układu, Q – energia przekazana do układu jako ciepło, W – praca wykonana na układzie.

Energia wewnętrzna - suma energii ciała oddana do dyspozycji zjawisk cieplnych. (Całkowita energia układu termodynamicznego E = Ek +Ep +U, gdzie Ek i Ep oznacza odpowiednio energię kinetyczną i potencjalną układu jako całości, U – energię wewnętrzną.)

Praca - związana jest z nią siła i ruch (przesunięcie) jakiegoś większego obiektu (obiektu makroskopowego).

Ciepło - energia przekazywana od jednego ciała do innego wskutek istnienia między nimi różnicy temperatur. (to część energii wewnętrznej wymienionej między układem zamkniętym a otoczeniem, która nie jest pracą.)

Prawo odbicia Kąt padania jest równy kątowi odbicia. Promień fali padającej, promień fali odbitej i prosta prostopadła (normalna) płaszczyzny odbijającej leżą w jednej płaszczyźnie.

Prawo załamania. Stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania, zwany współczynnikiem załamania n ośrodka drugiego względem pierwszego, jest równy stosunkowi prędkości rozchodzenia się fali w ośrodku pierwszym do prędkości rozchodzenia się fali w ośrodku drugim

Całkowite wewnętrzne odbicie - zjawisko fizyczne zachodzące dla fal (najbardziej znane dla światła) i występujące na granicy ośrodków o różnych współczynnikach załamania. Polega ono na tym, że światło padające na granicę od strony ośrodka o wyższym współczynniku załamania pod kątem większym niż kąt graniczny, nie przechodzi do drugiego ośrodka, lecz ulega całkowitemu odbiciu.

Prąd stały – Ruch ładunków elektrycznych wywołany stałą w czasie różnicą potencjałów na końcach przewodnika

Prawo Ohma Natężenie prądu przepływającego przez przewodnik jest wprost proporcjonalne do napięcia przyłożonego do końców tego przewodnika: I ≈ U , $\mathbf{I}\mathbf{=}\frac{\mathbf{U}}{\mathbf{R}}$

Opór elektryczny. Łączenie oporów – opór jest proporcjonalny do długości przewodnika i odwrotnie proporcjonalny do pola powierzchni jego przekroju. Przy łączeniu szeregowym dodajemy wszystkie opory, a w łączeniu równoległym dodajemy ich odwrotność (R^-1)

2. Siła grawitacyjna, elektryczna, magnetyczna, sprężysta.

Pojemność cieplna. Ciepło właściwe. Bilans cieplny.

Równanie soczewki cienkiej. Zdolność skupiająca soczewek.

Prąd stały. Prawa Kirchhoffa.

Siła grawitacyjna – wynika z 3go prawa Newtona. Przyspieszenie ziemskie g=9,8m/s²­

Siła elektryczna – siła elektryczna - pojawia sie kiedy przewodnik z prądem umieścimy w polu magnetycznym magnesu. Na skutek jej działania przewodnik zacznie się poruszać . Przykłady wyładowania elektrycznego :
Wszyscy znamy efekty uderzenia pioruna, jego huk, błysk, i wydawałoby się potężną energię.

Siła elektrodynamiczna (magnetyczna) –siła z jaką działa pole magnetyczne na przewód elektryczny w którym płynie prąd

Siła sprężysta –siła, która powoduje powrót odkształconego ciała do pierwotnego kształtu.

Pojemność cieplna - wielkość fizyczna, która charakteryzuje ilość ciepła, jaka jest niezbędna do zmiany temperatury ciała o jednostkę temperatury. (Ilość ciepła potrzebna do spowodowania określonego przyrostu temperatury ciała) $C\frac{\text{ΔQ}}{\text{ΔT}}$, gdzie: ΔQ - zmiana ciepła, ΔT- zmiana temperatury

Ciepło właściwe –ilość ciepła potrzebna do podniesienia temperatury jednostki masy o jeden stopień.

Bilans cieplny - równanie opisujące sumę procesów cieplnych określonego układu termodynamicznego.Bilans cieplny uwzględnia: sumę ciepła dostarczanego do układu z otoczenia, sumę ciepła, którą układ wydziela na zewnątrz, efekt cieplny procesów zachodzących wewnątrz układu

Równanie soczewki cienkiej.

$\frac{1}{f} = \frac{1}{x} + \ \frac{1}{y}$,gdzie x – odległość przedmiotu od soczewki, y – odległość obrazu od soczewki, f – ogniskowa soczewki.

Zdolność skupiająca soczewek: $\Psi\mathbf{=}\frac{\mathbf{D}}{\mathbf{f}}\mathbf{\ ,}$ gdzie D – średnica soczewki. f – ogniskowa soczewki.

Prąd stały – Ruch ładunków elektrycznych wywołany stałą w czasie różnicą potencjałów na końcach przewodnika

Pierwsze prawo Kirchhoffa mówi, że suma natężeń prądów wpływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów wypływających z węzła

Drugie prawo Kirchhoffa mówi, że suma napięć na wszystkich elementach obwodu elektrycznego jest równa napięciu źródła

3. Moment siły i moment bezwładności. Druga zasada dynamiki dla ruchu obrotowego.

Przenoszenie ciepła: Przewodzenie, promieniowanie, konwekcja.

Fala elektromagnetyczna. Polaryzacja światła.

Praca prądu elektrycznego.

Moment siły to iloczyn wektorowy promienia wodzącego r oraz siły F.

moment bezwładności wielkość skalarna określająca bezwładność ciała w ruchu obrotowym względem określonej osi obrotu. Im większy moment bezwładności, tym trudniej jest zmienić ruch obrotowy ciała.

Druga zasada dynamiki dla ruchu obrotowego jeśli na ciało działa niezrównoważony moment siły to ciało porusza się ruchem obrotowym jednostajnie zmiennym z przyśpieszeniem kątowym $\overrightarrow{\varepsilon}$ wprost proporcjonalnym do tego momentu a odwrotnie proporcjonalnym do momentu bezwładności I $\overrightarrow{\varepsilon} = \frac{\overrightarrow{M}}{I}$

Przenoszenie ciepła. Przewodzenie – po przewodniku ciepła Promieniowanie – przenoszenie przez promieniowanie elektromagnetyczne emitowane w wyniku cieplnego ruchu cząsteczek. Może ona zachodzić przez próżnię. Konwekcja – unoszenie ciepła. Na skutek przemieszczania się masy płynu – np. wynikającej z różnicy gęstości (cieplejsze są mniej gęste)

Przewodzenie - przewodnictwo prądu elektrycznego przez grzałkę i przewody powoduje wzrost temperatury grzałki i przewodów, następnie grzałka podnosi temperaturę wody naczynia i jego otoczenia

promieniowanie - fala elektromagnetyczna należąca do zakresu podczerwieni, a przy temperaturach wyższych od 800C także światło widzialne. Ilość wypromieniowanej w ciągu jednej sekundy energii silnie zależy od temperatury bezwzględnej T przedmiotu, od wielkości promieniowanej powierzchni S i od jej rodzaju (prawo Baltzmana)

konwekcja - powietrze w pobliżu garnka ogrzewa się i unosi do góry ustępując miejsca zimnemu powietrzu, które napływa na jego miejsce, część energii unoszona jest także przez parę wodną w postaci ciepła parowania .

Fala elektromagnetyczna - wywołane są zmianami rozkładu ładunków elektrycznych. Do fal elekromagnetycznych należą m.in. fale radiowe, fale świetlne i promieniowanie rentgenowskie.

Polaryzacja światła - światło ujawnia swoje właściwości jako fala poprzeczna.

Polaryzacja światła – do polaryzacji służą polaroidy. Polaryzacja jest uporządkowaniem fal w jednej płaszczyźnie. Polaryzatory są w reflektorach samochodowych żeby nie oślepić jadących z przeciwka.

Praca prądu elektrycznego - jest to ilość energii wytworzonej przez powstające pole elektryczne. Wzór na pracę prądu elektrycznego to W= U⋅I⋅t 

Praca prądu elektrycznego – zmiana energii elektrycznej na inny rodzaj energii jednostka to 1J (dżul) || W=qU(ładunek*napięcie)=U*I*t. Praca wykonana w jednostce czasu to moc prądu P=U*I.

4. Niezachowawcza siła tarcia.

Entropia i druga zasada termodynamiki. Statystyczna interpretacja entropii.

Dyspersja światła. Rozszczepienie światła.

Prąd stały w obwodzie RC i RL.

Niezachowawcza siła tarcia - występuje kiedy praca wykonana przez tę siłę nad punktem materialnym nie jest równa zeru. (N = Q, Q = mg)

Entropia - jest fizyczną wielkością mierzalną, opisującą zdolność układu do wykonania pracy.

druga zasada termodynamiki

w układzie izolowanym (czyli w takim, który w żaden sposób nie oddziałuje z otoczeniem) wszystkie procesy zachodzą w kierunku wzrostu entropii:

S₂ > S₁, ΔS = S₂ − S₁ ≥ 0,

Statystyczna interpretacja entropii - określa ona stopień nieuporządkowania układu, albo inaczej mówiąc, stopień jego wyjątkowości.

Dyspersja światła - rozszczepieniu wiązki światła składającej się z fal o różnych częstotliwościach na wyraźnie oddzielone od siebie fale.

Rozszczepienie światła - rozdzielenia się fali świetlnej na składowe o różnej długości.

Dyspersja/rozszczepienie światła- zjawisko polegające na rozszczepieniu wiązki światła składającej się z fal o różnych częstotliwościach na wyraźnie oddzielone od siebie fale. Zjawisko to obserwujemy w pryzmacie szklanym, kiedy skierujemy na niego cienką wiązkę światła słonecznego lub światła białego z żarówki.

Prąd stały w obwodzie RC i RL.

Pojemność C - stosunek ładunku q zgromadzonego na przewodniku do potencjału tego przewodnika

indukcyjność L - określa zdolność obwodu do wytwarzania strumienia pola magnetycznego powstającego w wyniku przepływu przez obwód prądu elektrycznego I.

5. Siła grawitacyjna, elektryczna, magnetyczna, sprężysta.

Przemiany fazowe. Wykresy fazowe.

Interferencja i dyfrakcja światła.

Elementy R, L, C w obwodach prądu zmiennego.

Siła grawitacyjna – wynika z 3go prawa Newtona. Przyspieszenie ziemskie g=9,8m/s²­

Siła elektryczna – siła elektryczna - pojawia sie kiedy przewodnik z prądem umieścimy w polu magnetycznym magnesu. Na skutek jej działania przewodnik zacznie się poruszać . Przykłady wyładowania elektrycznego :
Wszyscy znamy efekty uderzenia pioruna, jego huk, błysk, i wydawałoby się potężną energię.

Siła elektrodynamiczna (magnetyczna) –siła z jaką działa pole magnetyczne na przewód elektryczny w którym płynie prąd

Siła sprężysta –siła, która powoduje powrót odkształconego ciała do pierwotnego kształtu.

Wykresy fazowe. Przemiany fazowe - Faza – jednolita część układu, mająca we wszystkich punktach jednakowe właściwości fizyczne, oddzielona od reszty układu wyraźną granicą. Wykresy fazowe to wykresy przejścia faz (np. ciecz w gaz). Przemiany fazowe:

para → ciecz ( skraplanie, kondensacja) ciecz → para (parowanie, wrzenie )

para → ciało stale ( resublimacja) ciało stale → para (sublimacja )

ciało stale → ciecz (topnienie ) ciecz → ciało stale (krzepnięcie, krystalizacja )

ciało stale → ciało stale ( przemiany polimorficzne)

INTERFERENCJA FAL.

Drgania cząstek ośrodka, w którym rozchodzą się różne fale, są sumarycznym efektem drgań, jakie wykonywałaby cząstka pod działaniem każdej z fal z osobna. Ten proces wektorowej addytywności drgań nazywany jest superpozycją.

Superpozycja fal spójnych ( o identycznej częstości i stałej w czasie różnicy faz) nazywana jest interferencją.

Dyfrakcja (ugięcie fal)- fala płaska (lub inna) która dociera do przesłony z małą dziurką i powstaje fala kolista.

Elementy RLC w obwodach prądu zmiennego – czyli opornik, cewka(indukcja) i kondensator. R- opór omowy, R_L = ω L − opor indukcyjny, $R_{C} = \frac{1}{\text{ω\ C}} - opor\ pojemnosciowy$,

6. Statyka płynów : ciśnienie hydrostatyczne, prawo Pascala i Archimedesa.

Termometria. Termometry stykowe i pirometry.

Metody polaryzacji światła: polaroidy, polaryzacja przez odbicie od dielektryka, dwójłomność, dichroizm kryształów. Polarymetria. Aktywność optyczna.

Prąd elektryczny w cieczach. Prawa elektrolizy (prawa Faraday’a).

Ciśnienie hydrostatyczne - Ciśnienie jakie wywiera na otaczające ciała ciecz nie będąca w ruchu

prawo Pascala - Ciśnienie wywierane z zewnątrz w gazach lub w cieczach jest przekazywane jednakowo we wszystkich kierunkach.

prawo Archimedesa - Na każde ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu skierowana pionowo w gore i równa jest ciężarowi cieczy wypartej przez te ciało.

Termometria - dział obejmujący zagadnienia związane z pomiarami temperatury. Wyznaczanie punktów charakterystycznych dla skali.

Skala termometryczna – przyporządkowanie określonych wartości liczbowych pewnym temperaturom.

Stałe punkty termometryczne – odpowiadające odtwarzalnym stanom równowagi międzyfazowej, którym

przypisuje się pewne wartości liczbowe.

Substancja termometryczna – ciało o określonej własności termometrycznej i ustalonej zależności funkcyjnej

łączącej własność termometryczną z temperaturą.

Termometry stykowe – nieelektryczne (rtęciowe, alkoholowe), elektryczne(termoelektryczne-Zjawisko Seebeck’a: W zamkniętym obwodzie składającym się z dwóch różnych metali, o ile styki tych metali znajdują się w różnych temperaturach, występuje przepływ prądu.,|| oporowe, półprzewodnikowe).

Bezstykowe (pirometry)–mierzą emisyjność ciepła z danej powierzchni.

Pirometr - przyrząd pomiarowy służący do bezdotykowego pomiaru temperatury. Działa w oparciu o analizę promieniowania cieplnego emitowanego przez badane ciała. Wszystkie ciała o temperaturze wyższej od temperatury zera bezwzględnego emitują promieniowanie cieplne o podobnej charakterystyce zwanej promieniowaniem ciała doskonale czarnego.

Metody polaryzacji światła:

polaroid - jest to rodzaj aparatu fotograficznego umożliwiającego niemal natychmiastowe wywołanie zdjęcia.

polaryzacja przez odbicie od dielektryka - Jeżeli kąt pomiędzy promieniem odbitym a załamanym jest kątem prostym ( 90°), to promień odbity jest całkowicie spolaryzowany liniowo.

Ponieważ β+ α = 90° i n₁sinα =  n₂sinβ , więc $\text{tgα}\frac{n_{2}}{n_{1}}$ (prawo Brewstera)

polaryzacja przez dwójłomność (podwójne załamanie) - Zjawisko dwójłomności jest skutkiem anizotropii optycznej dielektryków krystalicznych o określonej symetrii.

polaryzacja przez dichroizm kryształów - Jeżeli przepuścimy światło przez kryształ dichroiczny na tyle gruby, że składowa silniej pochłaniana zostanie niemal całkowicie usunięta, to za kryształem dostaniemy światło bardzo silnie spolaryzowane, tzn. kryształ będzie działał jako polaryzator.

Polarymetria. Aktywność optyczna -technika analityczna polegająca na pomiarze stężenia substancji optycznie czynnej na podstawie wielkości kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła. Aktywność optyczna to skręcanie płaszczyzny polaryzacji światła

Prąd elektryczny w cieczach W roztworach wodnych kwasów, zasad i soli( substancji o budowie jonowej ) możliwy jest przepływ prądu dzięki istnieniu w nich wolnych jonów, czyli atomów lub cząsteczek o niezerowym ładunku. Roztwory takie nazywane są elektrolitami.

Elektroliza to proces wydzielania się na elektrodach substancji wchodzących w skład elektrolitu zachodzący podczas przepływu prądu.

Pierwsze prawo Faradaya Masa m jonów wydzielonych na elektrodzie podczas elektrolizy jest proporcjonalna do ładunku q, który przepłynął przez elektrolit: m ~ q

Drugie prawo Faradaya Przepływ identycznego ładunku przez różne elektrolity powoduje wydzielenie mas, których stosunki są identyczne jak stosunki równoważników chemicznych substancji tworzących poszczególne elektrolity.

7. Dynamika płynów idealnych: równanie Bernoulli’ego i równanie ciągłości.

Pomiar termodynamicznych właściwości materii. Analiza Termiczna.

Optyka geometryczna. Konstrukcja obrazu dla soczewki skupiającej.

Pojemność C i indukcyjność L.

Równanie Bernoulli’ego. równanie opisujące niezaburzony (laminarny) przepływ cieczy doskonałej wewnątrz rury o zmiennym przekroju i położeniu:

$p + \rho gh + \ \frac{\text{ρv}^{2}}{2} = const$ , gdzie: p- ciśnienie, ρgh- ciśnienie hydrostatyczne, $\frac{\text{ρv}^{2}}{2}$- ciśnienie dynamiczne

Równanie ciągłości. ( ρ = const )

dV=S₁dx₁= S₂dx₂

$$\frac{\mathbf{\text{dV}}}{\mathbf{\text{dt}}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{S}_{\mathbf{1}}\mathbf{d}\mathbf{x}_{\mathbf{1}}}{\mathbf{\text{dt}}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{S}_{\mathbf{2}}\mathbf{d}\mathbf{x}_{\mathbf{2}}}{\mathbf{\text{dt}}}$$

S₁v₁=S₂v₂=const

Pomiar termodynamicznych właściwości materii - ?

Analiza termiczna (TA) –polega na pomiarze zmian fizycznych i chemicznych właściwości badanego materiału w zależności od temperatury. Mierzonymi wielkościami są głównie energia, masa, długość (objętość).

Optyka geometryczna – rozchodzenie się światła opisywane jako bieg promieni, bez wnikania w samą naturę światła. Zgodnie z założeniami optyki geometrycznej, światło rozchodzi się w ośrodkach jednorodnych po liniach prostych, na granicy ośrodków ulega odbicie światła lub załamaniu.

Konstrukcja obrazu dla soczewki skupiającej

promień równoległy do głównej osi optycznej – po przejściu przez soczewkę promień ten przechodzi przez jej ognisko,

promień przechodzący przez środek cienkiej soczewki – po przejściu przez soczewkę nie ulega on załamaniu.

promień przechodzący przez ognisko – po przejściu przez soczewkę promień ten biegnie równolegle do głównej osi optycznej,

Pojemność C - stosunek ładunku q zgromadzonego na przewodniku do potencjału tego przewodnika

indukcyjność L - określa zdolność obwodu do wytwarzania strumienia pola magnetycznego powstającego w wyniku przepływu przez obwód prądu elektrycznego I.

8. Lepkość cieczy. Laminarny przepływ cieczy idealnej. Równanie Newtona.Zależność lepkości od temperatury.

Rozszerzalność termiczna ciał.

Lupa. Mikroskop. Powiększenie mikroskopu, zdolność rozdzielcza mikroskopu.

Prąd zmienny. Wartości skuteczne napięcia i natężenia. Praca w obwodach prądu zmiennego.

Lepkość cieczy siła tarcia między warstwami cieczy, przemieszczającymi się równolegle względem siebie.

Laminarny przepływ cieczy idealnej – przepływ ciągły teoretycznego płynu nielepkiego, w którym nie występują naprężenia ścinające i transport ciepła. Jego własności zależą od gęstości i ciśnienia. Przepływ nie jest turbulentny

Ʈ$\mathbf{= n}\dot{\mathbf{\gamma}}$ , [ ƞ] = [ Pas]

Newtona równanie lepkości – równanie głoszące, że siła styczna potrzebna do pokonania tarcia wewnętrznego przesuwających się względem siebie warstw (płynącej cieczy) o jednostkowej powierzchni jest proporcjonalna do gradientu prędkości tych warstw. Współczynnik proporcjonalności występujący w tym równaniu jest nazywany współczynnikiem lepkości dynamicznej.

Zależność lepkości od temperatury – wraz ze wzrostem temperatury maleje lepkość.

Rozszerzalność cieplna (rozszerzalność termiczna) – właściwość fizyczna ciał polegająca na zwiększaniu się ich długości (rozszerzalność liniowa) lub objętości (rozszerzalność objętościowa) w miarę wzrostu temperatury .

• Przyjmuje się, że zmiana długości jest proporcjonalna do zmiany temperatury, co wyraża wzór na rozszerzalność liniową: x = x₀(1 + α ⋅ ΔT) ,gdzie: x- długość przedmiotu po zmianie temperatury, x₀- długość początkowa, α- współczynnik rozszerzalności liniowej, ΔT - przyrost temperatury.

• Ciecze nie mają własnej długości, dlatego określa się rozszerzalność objętościową opisaną wzorem: V = V₀(1 + βΔT) ,gdzie: V - objętość cieczy po zmianie temperatury, V₀- objętość początkowa, β - współczynnik rozszerzalności objętościowej.

Lupa- soczewka dwuwypukła, płasko-wypukła, lub wklęsło-wypukła. Powiększenie najwyżej 5x. Odległość dobrego widzenia – 25cm.

Mikroskop – kilka-kilkanaście soczewek optycznych. Powiększenie do 200-300x dla tanich mikroskopów (mikroskopy optyczne). Elektronowe mają ogromne powiększenie.

Powiększenie mikroskopu. Zdolność rozdzielcza mikroskopu – powiększenie to powiększenie okularu pomnożone przez powiększenie obiektywu. Zakres powiększeń 50-1500. Zdolność rozdzielcza to przydatność do obserwacji obiektów o określonej odległości kątowej. Im jest ona większa tym bliższe sobie punkty są obserwowane jako odrębne, a nie pojedyncza plama.

Prąd zmienny – prąd elektryczny, dla którego wartość natężenia zmienia się w czasie w dowolny sposób. W zależności od charakteru tych zmian można wyróżnić następujące rodzaje prądu: prąd okresowo zmienny, prąd tętniący, prąd przemienny, prąd nieokresowy

Praca w obwodach prądu zmiennego - zmiana energii elektrycznej na inny rodzaj energii

Praca w obwodach prądu zmiennego (wartości skuteczne napięcia i natężenia)- praca jest równa iloczynowi mocy skutecznej i czasu.

Natężenie skuteczne (I_sk) prądu przemiennego, to takie natężenie, przy którym prąd stały wykona pracę (lub wydzieli ciepło) równą co do wartości pracy wykonanej przez dany prąd zmienny podczas jednego pełnego okresu zmian. Dla prądów sinusoidalnie zmiennych wartość natężenia skutecznego jest równa: $I_{\text{sk}} = \ \frac{I_{0}}{\sqrt{2}}$ ,gdzie: I₀ – amplituda natężenia prądu przemiennego.

Napięcie skuteczne (U_sk) definiuje się w analogiczny sposób. Jest ono równe takiemu napięciu, przy którym prąd stały wykona taką samą pracę co dany prąd przemienny podczas jednego pełnego okresu. Dla prądów zmieniających się w sposób sinusoidalny napięcie skuteczne jest równe: $U_{\text{sk}} = \ \frac{U_{0}}{\sqrt{2}}$

9. Przepływ idealnej cieczy lepkiej przez rurę. Prawo Poiseuille’a – Hagena. Opływ laminarny kulki. Siła Stokes’a.

Gaz doskonały i rzeczywisty. Równanie stanu gazu doskonałego i izoterma van der Waalsa.

Refraktometria .Pomiary współczynnika załamania. Refraktometr Abbe’go.

Prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya.

Przepływ idealnej cieczy lepkiej przez rurę. Prawo Poiseuille’a - Hagena- Przy niezmiennym w czasie, laminarnym przepływie nieściśliwego, lepkiego płynu w rurze o stałym, kołowym przekroju objętość przepły­wającego płynu na jednostkę czasu proporcjonalny jest do gradientu ciśnienia wzdłuż przewodu, a zatem i do różnicy ciśnień na końcach przewodu.

Opływ laminarny kulki. Siła Stokes’a – opływ bez turbulencji i wirów.$\overrightarrow{F} = \ - 6\pi nr\overrightarrow{v}$ gdzie:$\ \overrightarrow{F}\ $– siła oporu, ƞ – lepkość dynamiczna płynu, r – promień kuli, $\overrightarrow{v}$ - prędkość ciała względem płynu

Gaz rzeczywisty –gaz, który nie zachowuje się ściśle zgodnie z prawami ustalonymi dla gazu doskonałego. W praktyce są to wszystkie gazy istniejące w realnym świecie, aczkolwiek przybliżenie gazu doskonałego może w wielu warunkach być do nich z powodzeniem zastosowane. Przybliżenie to zawodzi jednak w skrajnych warunkach, oraz gdy istnieje potrzeba dokonania bardzo dokładnych obliczeń w warunkach zbliżonych do normalnych.

W pewnych warunkach gaz rzeczywisty można opisać za pomocą równania van der Waalsa uwzględniającego objętości własne cząsteczek gazu oraz niektóre oddziaływania międzycząsteczkowe, które teoria gazu doskonałego ignoruje. W skrajnych warunkach jednak zawodzi nawet równanie van der Waalsa.

Miarą odchylenia zachowania gazu rzeczywistego od gazu idealnego jest współczynnik ściśliwości (współczynnik kompresji) Z:

$Z = \frac{pV_{m}}{\text{RT}}$, gdzie: p – ciśnienie gazu, V_m = V/n – objętość molowa gazu (V – objętości, n – ilości gazu [mol]), R – uniwersalna stała gazowa, T  -temperatura bezwzględna.

Gaz doskonały – zwany gazem idealnym jest to abstrakcyjny, matematyczny model gazu, spełniający następujące warunki:

1. brak oddziaływań międzycząsteczkowych z wyjątkiem odpychania w momencie zderzeń cząsteczek

2. objętość cząsteczek jest znikoma w stosunku do objętości gazu

3. zderzenia cząsteczek są doskonale sprężyste

4. cząsteczki znajdują się w ciągłym chaotycznym ruchu

Gaz taki w mechanice klasycznej opisuje równanie Clapeyrona (równanie stanu gazu doskonałego), przedstawiające zależność między ciśnieniem gazu p, jego objętością V,temperaturą T i licznością n wyrażoną w molach:

 pV= nRT, gdzie  R - stałą gazową lub pV= NkT , gdzie  k jest stałą Boltzmanna.

Równanie Clapeyrona, równanie stanu gazu doskonałego to równanie stanu opisujące związek pomiędzy temperaturą, ciśnieniem i objętością gazu doskonałego, a w sposób przybliżony opisujący gazy rzeczywiste. Sformułowane zostało w 1834 roku przez Benoîta Clapeyrona. Prawo to można wyrazić wzorem  pV= nRT  lub pV= RT   ,gdzie: p – ciśnienie, V – objętość molowa, v – objętość, n – liczba moli gazu, będąca miarą liczby jego cząsteczek (v = nV), T – temperatura (bezwzględna), T [K]  = t [°C] + 273,15, R – uniwersalna stała gazowa: R = N_Ak_B, gdzie: N_A – stała Avogadra (liczba Avogadra), k_B – stała Boltzmanna, R = 8,314 J/(mol·K)

izoterma van der Waalsa - krzywe przedstawiające zależność ciśnienia pod objętości V dla gazu rzeczywistego. W równaniu opisującymi. v. d. W. uwzględnia się (w odróżnieniu od gazu doskonałego) objętość cząstek gazu oraz ich wzajemne oddziaływanie.

Refraktometria - instrumentalna metoda analityczna wykorzystująca pomiary współczynników załamania światła badanych roztworów. Na tej podstawie wnioskuje się o stężeniu oznaczanych substancji oraz o strukturze związków chemicznych (refrakcja molowa).

Pomiary współczynnika załamania – np. za pomocą refraktometru Abbyego. Dwa złożone ze sobą pryzmaty. Na ich styku umieszcza się badaną ciecz i puszcza światło, które się załamuje i pada na lunetkę obserwacyjną ze skalą.

Refraktometr Abbego – przyrząd optyczny służący do pomiarów współczynnika załamania światła z wykorzystaniem zjawiska całkowitego wewnętrznego odbicia. Umożliwia badania współczynnika załamania cieczy i ciał stałych o gęstości optycznej mniejszej od gęstości optycznej materiału pryzmatów (flint, szkło kwarcowe, kwarc).

Prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya-  w zamkniętym obwodzie znajdującym się w zmiennym polu magnetycznym pojawia się siła elektromotoryczna indukcji równa szybkości zmian strumienia indukcji pola magnetycznego przechodzącego przez powierzchnię rozpiętą na tym obwodzie.

,gdzie:  - strumień indukcji magnetycznej,  - szybkość zmiany strumienia indukcji magnetycznej,

10. Lepkość. Ciecze newtonowskie i nienewtonowskie.

Energia wewnętrzna układu termodynamicznego.

Lupa. Mikroskop. Powiększenie i zdolność rozdzielcza mikroskopu.

Prawo Ohma i Kirchhoffa dla prądu stałego i zmiennego.

Lepkość – właściwość płynów i plastycznych ciał stałych charakteryzująca ich tarcie wewnętrzne wynikające z przesuwania się względem siebie warstw płynu podczas przepływu.

ciecz newtonowska τ =η$\dot{\gamma}$ ciecz nienewtonowska τ = f ($\dot{\gamma}$)

Ciecze nienewtonowskie – ciecze których lepkość nie jest stała w warunkach izobarycznych.

Ciecze reostabilne, dla których właściwości reologiczne nie zmieniają się z czasem ścinania.

Ciecze niestabilne reologicznie.

Ciecze sprężysto lepkie, przejawiające pewne cechy charakterystyczne zarówno dla cieczy jak i ciał stałych sprężystych, wykazujące częściowy powrót sprężysty po odkształceniu.

Ciecze newtonowskie - pozbawione wytrzymałości (nie stawiają oporu), deformacja jest proporcjonalna do przyłożonego naprężenia i następuje natychmiast, gdy jest ono przyłożone.

Energia wewnętrzna układu termodynamicznego - całkowita energia związana z chaotycznym ruchem cząsteczek ciała oraz z ich wzajemnymi oddziaływaniami.

Lupa- soczewka dwuwypukła, płasko-wypukła, lub wklęsło-wypukła. Powiększenie najwyżej 5x. Odległość dobrego widzenia – 25cm.

Mikroskop – kilka-kilkanaście soczewek optycznych. Powiększenie do 200-300x dla tanich mikroskopów (mikroskopy optyczne). Elektronowe mają ogromne powiększenie.

Powiększenie mikroskopu. Zdolność rozdzielcza mikroskopu – powiększenie to powiększenie okularu pomnożone przez powiększenie obiektywu. Zakres powiększeń 50-1500. Zdolność rozdzielcza to przydatność do obserwacji obiektów o określonej odległości kątowej. Im jest ona większa tym bliższe sobie punkty są obserwowane jako odrębne, a nie pojedyncza plama.

Prawo Ohma (p. zmienny) to proporcjonalność pomiędzy przyłożonym do elektrod napięciem a natężeniem przepływającego prądu: I ~ U

Prawo Ohma (p. stały) Natężenie prądu przepływającego przez przewodnik jest wprost proporcjonalne do napięcia przyłożonego do końców tego przewodnika: I ≈ U ,$\mathbf{I}\mathbf{=}\frac{\mathbf{U}}{\mathbf{R}}$

Pierwsze prawo Kirchhoffa (p. stały) mówi, że suma natężeń prądów wpływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów wypływających z węzła

Drugie prawo Kirchhoffa (p. stały) mówi, że suma napięć na wszystkich elementach obwodu elektrycznego jest równa napięciu źródła.

Pierwsze prawo Kirchhoffa (p. zmienny) Dla każdego węzła obwodu elektrycznego prądu zmiennego suma wartości chwilowych prądów jest równa zero.

Pierwsze prawo Kirchhoffa (p. zmienny) Dla każdego oczka obwodu elektrycznego prądu zmiennego suma wartości chwilowych napięć źródłowych oraz wartości chwilowych napięć na elementach RLC wchodzących do rozpatrywanego oczka jest równa zero.

11. Sedymentacja. Ruch cząstki kulistej w cieczy lepkiej.

Zależność gęstości ciał od temperatury.

Rozszczepienie światła. Pryzmat, siatka dyfrakcyjna.

Elementy R, L, C w obwodach prądu zmiennego.

Sedymentacja – ruch cząstki w cieczy lepkiej wynikające z różnicy gęstości. Np. w wirówkach: preparatywne, analityczne.

Ruch cząstki kulistej w cieczy lepkiej –szybkość zależy od promienia kulki, różnicy gęstości i lepkości cieczy.

ma = Q −W − F_S ,gdzie: Q – ciężar kulki, W – siła wyporu, Fs – siła oporu lepkiego Stokesa, Fs = 6πηrv

Zależność gęstości od temperatury - Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta objętość a gęstość maleje, równanie: $\alpha\frac{\text{Δl}}{lo(t - to)}$

Rozszczepienie światła. Dyspersja ( zależność v(λ)).

Skutkiem dyspersji jest rozszczepienie światła podczas załamania.

Rozszczepienie światła przez pryzmat - Jeżeli fala przechodzi przez granicę ośrodków zachodzi zjawisko załamania. Jeżeli w jednym z ośrodków prędkość rozchodzenia się fali zależy od częstotliwości, to fale o różnej częstotliwości załamują się pod różnymi kątami. W efekcie droga, po której porusza się fala, zależy od jej częstotliwości, czyli zachodzi rozszczepienie

Efekt rozszczepienia światła białego dowodzi, że światło białe jest mieszaniną światła o różnych długościach fal (różnych częstotliwościach), a współczynnik załamania światła zależy od częstotliwości, której odpowiada określona barwa światła.

Pryzmat bryła z materiału przezroczystego o co najmniej dwóch ścianach płaskich nachylonych do siebie pod kątem łamiącym pryzmatu. Używany w optyce do zmiany kierunku biegu fal świetlnych, a poprzez to, że zmiana kierunku zależy od długości fali, jest używany do analizy widmowej światła. Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia pozwala użyć pryzmatu jako idealnego elementu odbijającego światło. Pryzmaty wykorzystywane są w produkcji wielu urządzeń optycznych, np.: lornetek, peryskopów.

Siatka dyfrakcyjna Układ wielu szczelin o szerokości a odległych od siebie o d (stała siatki). - to siatka z wieloma szczelinami, zachodzi na niej dyfrakcja (ugięcie) fal. Służy ona do analizy widmowej światła – pozwala zmierzyć dokładną długość fal świetlnych. Mają zastosowanie w spektroskopii (do otrzymywania widm optycznych)

Elementy RLC w obwodach prądu zmiennego – czyli opornik, cewka(indukcja) i kondensator. R- opór omowy, R_L = ω L − opor indukcyjny, $R_{C} = \frac{1}{\text{ω\ C}} - opor\ pojemnosciowy$,

12. Drgania harmoniczne. Drgania tłumione. Drgania wymuszone. Rezonans.

Przemiany fazowe I i II rodzaju. Ciepło utajone przemiany.

Prawa absorpcji. Prawo Lamberta i prawo Lamberta Beera. III prawo absorpcji.

Generator prądu zmiennego ( przemiennego). Transformator.

Drgania harmoniczne – ruch ciała opisuje sin lub cos. Ruch niejednorodnie zmienny – zmieniają się prędkość i przyspieszenie ciała.

Drgania tłumione – ich amplituda maleje, ale okres pozostaje taki sam.

Drgania wymuszone – drgania o stałej amplitudzie wymuszonej przez siłę wymuszającą o częstości kołowej

Rezonans – zjawisko fizyczne zachodzące dla drgań wymuszonych, objawiające się wzrostem amplitudy drgań układu drgającego dla określonych częstotliwości drgań wymuszających. Częstotliwości dla których drgania mają największą amplitudę nazywa się częstotliwością rezonansową

Przemianę, podczas której w sposób skokowy ( nieciągły) zmianie ulegają gęstość oraz funkcje termodynamiczne stanu, tzn. energia wewnętrzna, entropia, entalpia i inne, nazywana jest przemianą fazową pierwszego rodzaju. Przemianie takiej towarzyszy transport ciepła bez zmian temperatury substancji.

Ciepło przemiany ( ciepło utajone) to ilość ciepła potrzebna do zmiany stanu skupienia jednostkowej masy substancji.

Prawa absorpcji – Podczas przechodzenia światła białego przez barwny absorbent do oczu obserwatora dociera barwa dopełniająca w stosunku do barwy pochłanianej. Na barwę dopełniającą składają się wszystkie rodzaje fal elektromagnetycznych, które nie zostały pochłonięte przez absorbent.

I prawo absorpcji ( LAMBERTA)- Jeżeli pewna powierzchnia promieniuje lub rozprasza światło, to światłość I w kierunku tworzącym kąt θ z normalną do powierzchni promieniującej wyraża się wzorem

gdzie I₀ - światłość w kierunku prostopadłym do powierzchni promieniującej.

II prawo absorpcji (Lamberta Beera) – absorbancja (-współczynnik absporbcji) roztworu jest proporcjonalna do jego stężenia

III prawo absorpcji – jeżeli w roztworze znajduje się mieszanina nie oddziałujących ze sobą substancji to ich absorbancje się sumują.

Prądnica prądu przemiennego (generator prądu przemiennego) to maszyna elektryczna przetwarzająca energię mechaniczną, pobieraną z zewnętrznego urządzenia napędzającego prądnicę, na energię elektryczną w postaci przemiennego prądu.

Transformator – maszyna elektryczna służąca do przenoszenia energii elektrycznej prądu przemiennego drogą indukcji z jednego obwodu elektrycznego do drugiego, z zachowaniem pierwotnej częstotliwości. 

13. Fale mechaniczne. Podział fal mechanicznych. Równanie falowe fali płaskiej (jednowymiarowej).

Interferencja fal.

Przewodzenie ciepła. Równanie Fouriera.

Płytka płasko-równoległa. Pryzmat.

Praca i moc prądu. Ciepło Joule’a.

Falą mechaniczną nazywamy rozchodzenie się zaburzenia w formie drgań w sprężystym ośrodku materialnym. Fale mechaniczne charakteryzują się przenoszeniem energii poprzez materię przez jednostajne, regularne rozchodzenie się zaburzenia w materii, ale bez ruchu materii jako całości.

Podział fal mechanicznych.

Ze względu na ilość wymiarów przestrzeni, w której przenoszą one energię: jedno-, dwu- i trójwymiarowe.

Ze względu na kształt powierzchni falowej: płaskie, kuliste (sferyczne), cylindryczne.

Ze względu na kierunek ruchu cząstek ośrodka względem kierunku rozchodzenia fali: podłużne i poprzeczne (tylko w ciałach stałych i na powierzchni cieczy).

INTERFERENCJA FAL.

Drgania cząstek ośrodka, w którym rozchodzą się różne fale, są sumarycznym efektem drgań, jakie wykonywałaby cząstka pod działaniem każdej z fal z osobna. Ten proces wektorowej addytywności drgań nazywany jest superpozycją. Superpozycja fal spójnych ( o identycznej częstości i stałej w czasie różnicy faz) nazywana jest interferencją.

Przenoszenie ciepła. Przewodzenie – po przewodniku ciepła Promieniowanie – przenoszenie przez promieniowanie elektromagnetyczne emitowane w wyniku cieplnego ruchu cząsteczek. Może ona zachodzić przez próżnię. Konwekcja – unoszenie ciepła. Na skutek przemieszczania się masy płynu – np. wynikającej z różnicy gęstości (cieplejsze są mniej gęste)

Płytka płasko-równoległa -warstwa jednorodnej substancji przezroczystej owspółczynniku załamania n, ograniczona równoległymi płaszczyznami tak, że jej zdolność skupiająca równa się zero. 

Pryzmat bryła z materiału przezroczystego o co najmniej dwóch ścianach płaskich nachylonych do siebie pod kątem łamiącym pryzmatu. Używany w optyce do zmiany kierunku biegu fal świetlnych, a poprzez to, że zmiana kierunku zależy od długości fali, jest używany do analizy widmowej światła. Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia pozwala użyć pryzmatu jako idealnego elementu odbijającego światło. Pryzmaty wykorzystywane są w produkcji wielu urządzeń optycznych, np.: lornetek, peryskopów.

Praca prądu elektrycznego jest to ilość energii wytworzonej przez powstające pole elektryczne. Wzór na pracę prądu elektrycznego to .

Praca prądu elektrycznego – zmiana energii elektrycznej na inny rodzaj energii jednostka to 1J (dżul) || W=qU(ładunek*napięcie)=U*I*t. Praca wykonana w jednostce czasu to moc prądu P=U*I.

Moc prądu elektrycznego o natężeniu I płynącego przez element obwodu, na którego końcach różnica potencjałów jest równa U, określona jest wzorem: $P = \frac{W}{t}$ = U ⋅ I

Ciepło Joule’a – ciepło które wydzieli się w całości w formie ciepła, jeśli w obwodzie nie zachodzi przetwarzanie tej dopływającej energii na pracę mechaniczną.

14. Zasada Huygensa. Odbicie, załamanie i ugięcie fal.

Soczewka cienka. Ognisko, ogniskowa, zdolność skupiająca.

Promieniowanie cieplne. Prawo Kirchhoffa, Stefana-Boltzmanna i Wiena.

Prawo Ohma i Kirchhoffa dla prądu stałego i zmiennego.

Zasada Huyghensa - każdy punkt ośrodka do którego dotrze fala, staje się źródłem nowej fali kulistej.

Odbicie fali - zmiana kierunku rozchodzenia się fali na granicy dwóch ośrodków, powodująca, że pozostaje ona w ośrodku, w którym się rozchodzi. Odbicie może dawać obraz lustrzany lub być rozmyte, zachowując tylko właściwości fali, ale nie dokładny obraz jej źródła.

Załamanie fal(refrakcja)– zmiana kierunku rozchodzenia się fali podczas przechodzenia z jednego ośrodka w drugi w których dana fala rozchodzi się z odmiennymi prędkościami. Fala załamana i padająca zawarte są w jednej płaszczyźnie.

Dyfrakcja (ugięcie fal)- fala płaska (lub inna) która dociera do przesłony z małą dziurką i powstaje fala kolista.

Soczewka cienka – modelowa soczewka sferyczna o zaniedbywalnie małej grubości. Dla układu cienkich soczewek o identycznych średnicach D stykających się ze sobą 𝜳 = Ψ₁+Ψ₂ + …

Zdolność skupiająca soczewek: $\Psi\mathbf{=}\frac{\mathbf{D}}{\mathbf{f}}\mathbf{\ ,}$ gdzie D – średnica soczewki. f – ogniskowa soczewki.

Ognisko – w optyce, punkt, w którym przecinają się promienie świetlne, początkowo równoległe do osi optycznej, po przejściu przez układ optyczny skupiający (ognisko rzeczywiste) lub punkt, w którym przecinają się przedłużenia tych promieni po przejściu przez rozpraszający układ optyczny (ognisko pozorne)

Ogniskowa (odległość ogniskowa) – odległość pomiędzy ogniskiem układu optycznego a punktem głównym układu optycznego.

Promieniowanie cieplne - Jest to promieniowanie, które emituje ciało mające temperaturę większą od zera bezwzględnego gdy znajduje się w stanie równowagi termodynamicznej z promieniowaniem. Promieniowanie to jest falą elektromagnetyczną o określonym widmie częstotliwości. Przykładem promieniowania cieplnego jest podczerwień emitowana przez wszystkie ciała w naszym otoczeniu.

Prawa Kirchhoffa.

Pierwsze prawo Kirchhoffa mówi, że suma natężeń prądów wpływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów wypływających z węzła

Drugie prawo Kirchhoffa mówi, że suma napięć na wszystkich elementach obwodu elektrycznego jest równa napięciu źródła

Prawa Wiena

Pierwsze prawo przesunięć Wiena, określa zmianę położenia maksimum rozkładu natężenia promieniowania cieplnego przy zmianie temperatury.

Drugie prawo Wiena określa kształt rozkładu natężenia promieniowania cieplnego w części promieniowania krótkofalowego. (tj. dla λ << λ_max). Zgodnie z nim rozkład natężenia promieniowania E ciała doskonale czarnego o temperaturze bezwzględnej T wyraża wzór: E(λ, T) = C₁λ^-5e^-C2^/λT, gdzie C₁, C₂ - pewne stałe.

Stefana-Boltzmanna prawo, fizyczne określające zależność całkowitej zdolności emisyjnej ε ciała doskonale czarnego od jego temperatury bezwzględnej T: ε = σT4, gdzie σ = 5,675 × 10-8(W/m2)K4(tzw. Stefana-Boltzmanna stała). Stefana-Boltzmanna prawo otrzymuje się przez scałkowanie prawa promieniowania Plancka (promieniowanie cieplne).

Prawo Ohma (p. zmienny) to proporcjonalność pomiędzy przyłożonym do elektrod napięciem a natężeniem przepływającego prądu: I ~ U

Prawo Ohma (p. stały) Natężenie prądu przepływającego przez przewodnik jest wprost proporcjonalne do napięcia przyłożonego do końców tego przewodnika: I ≈ U ,$\mathbf{I}\mathbf{=}\frac{\mathbf{U}}{\mathbf{R}}$

Pierwsze prawo Kirchhoffa (p. stały) mówi, że suma natężeń prądów wpływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów wypływających z węzła

Drugie prawo Kirchhoffa (p. stały) mówi, że suma napięć na wszystkich elementach obwodu elektrycznego jest równa napięciu źródła.

Pierwsze prawo Kirchhoffa (p. zmienny) Dla każdego węzła obwodu elektrycznego prądu zmiennego suma wartości chwilowych prądów jest równa zero.

Pierwsze prawo Kirchhoffa (p. zmienny) Dla każdego oczka obwodu elektrycznego prądu zmiennego suma wartości chwilowych napięć źródłowych oraz wartości chwilowych napięć na elementach RLC wchodzących do rozpatrywanego oczka jest równa zero.

15. Ultradźwięki. Praktyczne wykorzystanie ultradźwięków.

Geometryczne zasady konstrukcji obrazu w soczewkach cienkich.

Zjawisko termoelektryczne.

Opór elektryczny. Opór właściwy. Łączenie oporów.

Ultradźwięki

to fale o częstotliwościach z zakresu 16 kHz - 100 MHz. Oznacza to, że są falami o częstotliwości zbyt wysokiej, nieodbieranej dla ludzkiego ucha, przy czym dla różnych ludzi granica słyszalności może wynosić od 16 nawet do 20 kHz.

Praktyczne wykorzystanie ultradźwięków.

Ultradźwięki są powszechnie wykorzystywane w komunikowaniu się ze sobą lub echolokacji przez wiele gatunków zwierząt (psy, delfiny, wieloryby, nietoperze, pewne gatunki owadów i ptaków).Echolokacja polega na przestrzennym orientowaniu się w otoczeniu różnych przedmiotów poprzez wysłanie sygnału a następnie odbiór i analizę fali odbitej i dotyczy głównie zwierząt żerujących nocą, pozbawionych dobrze wykształconego narządu wzroku lub przebywających stale w ciemnościach. 

Opór elektryczny stopień utrudnienia na jakie napotykają elektrony (lub inne nośniki ładunku). $R = \frac{U}{I}$ [1Ω = $\frac{1V}{1A}$]. Opór może zależeć od geometrycznych wymiarów przewodnika metalicznego, rodzaju materiału i temperatury: $R = \rho\frac{l}{S}$ , gdzie: l - długość przewodnika, S – pole poprzeczne przekroju, ρ – opór właściwi materiału danego przewodnika. W przewodnikach metalicznych gdy temperatura rośnie, rośnie także opór.

Geometryczne zasady konstrukcji obrazu w soczewkach cienkich

a) Promień padający równolegle do osi optycznej przecina za soczewką ognisko Fi

b) Promień padający, przechodzący przez punkt O nie zmienia swojego kierunku za soczewką.

c) Promień padający, przechodzący przez ognisko Fo, jest za soczewką równoległy do osi optycznej.

Zjawisko termoelektryczne – efekt bezpośredniej transformacji napięcia elektrycznego występującego między dwoma punktami układu ciał na różnicę temperatur między tymi punktami, lub odwrotnie: różnicy temperatur na napięcie elektryczne. Zjawisko to jest wykorzystywane do ogrzewania, chłodzenia, pomiaru temperatury.

Rezystywność (oporność właściwa, opór właściwy) – wielkość charakteryzująca materiały pod względem przewodnictwa elektrycznego. Rezystywność ρ wiąże gęstość prądu elektrycznego z natężeniem pola elektrycznego w materiale:

, gdzie:  - gęstość prądu elektrycznego, - natężenie pola elektrycznego.

16. Siły rzeczywiste i siły pozorne (bezwładności).

Emisyjne i absorpcyjne widma atomowe. Spektroskop. Podstawy analizy widmowej.

Rozszerzalność termiczna ciał.

Ruch ładunku w polu magnetycznym, siła Lorentza.

Siły rzeczywiste. - Siła grawitacyjna, Siła elektryczna, Siła magnetyczna, Siły sprężyste, Siły tarcia, niezachowawcze.

Siły pozorne (bezwładności).- Zachowawczość pola sił.

Widmo absorpcyjne – widmo, które powstaje podczas przechodzenia promieniowania elektromagnetycznego przez chłonny ośrodek absorbujący promieniowanie o określonych długościach. Można zarejestrować przy użyciu metod spektroskopii. Graficznie ma postać widma ciągłego z ciemnymi liniami (dla gazowych pierwiastków). Występowanie widma absorpcyjnego jest spowodowane pochłanianiem przez substancję fotonów tylko o określonych długościach fali – takich, które mogą spowodować wzbudzenie atomu lub cząsteczki do stanu dopuszczanego przez prawa mechaniki kwantowej.

Widmo emisyjne – widmo spektroskopowe, które jest obrazem promieniowania elektromagnetycznego, wysyłanego przez ciało. Widmo emisyjne powstaje, gdy obdarzone ładunkiem elektrycznym elektrony, atomy, cząstki lub fragmenty cząsteczek tworzących dane ciało, będąc wzbudzonymi przechodzą ze stanu o wyższej energii do stanu o niższej energii. Przejściu temu towarzyszy emisja kwantu promieniowania elektromagnetycznego o energii równej różnicy energii poziomów, między którymi przeszła cząstka.

Spektroskop – przyrząd służący do przeprowadzania zdalnej analizy poprzez badanie widma odpowiadającego określonemu rodzajowi promieniowania (np. promieniowanie świetlne, rentgenowskie, akustyczne).

Podstawy analizy widmowej. Pobudzone do świecenia gazy i pary pierwiastków dają charakterystyczne ( niepowtarzalne ) nieciągle widma (widma liniowe). Każdej linii można przyporządkować określoną długość fali i natężenie. Linie rozłożone są w widmie według pewnych praw tworząc tzw. serie liniowe.

Rozszerzalność temperaturowa ciał stałych jest zjawiskiem polegającym na wzroście objętości ciała wraz ze wzrostem temperatury. Przykłady rozszerzalności temperaturowej ciał stałych: 
1. Połączenia szyn kolejowych. W zimie przy bardzo niskich temperaturach można zauważyć, że między kolejnymi szynami znajdują się szerokie odstępy. Natomiast w lecie przy wysokich temperaturach odstępy są niemal niewidoczne. 
2. Stalowe konstrukcje mostów, które rozszerzają się wraz ze wzrostem temperatury. 
3. Taśma bimetalowa. Jest ona wykonana z połączonych ze sobą pasków z dwóch różnych metali (inwaru i mosiądzu). Podczas ogrzewania taśmy część wykonana z mosiądzu rozszerza się bardziej niż część wykonana z inwaru. Skutkiem tego jest wygięcie taśmy bimetalowej, która ma zastosowanie w różnego rodzaju urządzeniach. 

Ruch ładunku w polu magnetycznym - Ruch ładunku elektrycznego (q) w jednorodnym polu magnetycznym zdeterminowany jest przez działanie siły Lorentza (F_L), która zależy m.in. od kąta (α) jaki tworzy wektor prędkości ładunku   z wektorem indukcji pola magnetycznego  :

Siła Lorentza jest to siła, która działa na obiekt posiadający ładunek elektryczny poruszający się w polu magnetycznym.
Ładunek elektryczny będący w spoczynku nie wytwarza pola magnetycznego, poruszający się wytwarza pole magnetyczne. Efektem poruszania się obiektu posiadającego ładunek elektryczny w polu magnetycznym jest oddziaływanie na siebie 2 pól magnetycznych, jednego, które już było i drugiego wytworzonego przez poruszający się ładunek elektryczny.

17. Przepływ laminarny i turbulentny cieczy. Liczba Reynolds’a.

Widmo fal elektromagnetycznych. Spektroskopia UV VIS.

Termometria. Zjawiska fizyczne wykorzystywane w pomiarach temperatury.

Prawo Ohma i Kirchhoffa dla prądu stałego i zmiennego.

Laminarny przepływ cieczy idealnej – przepływ ciągły teoretycznego płynu nielepkiego, w którym nie występują naprężenia ścinające i transport ciepła. Jego własności zależą od gęstości i ciśnienia. Przepływ nie jest turbulentny

Przepływ turbulentny cieczy, przepływ burzliwy, przepływ niestacjonarny, przepływ płynu, w którym parametry przepływu (prędkość, ciśnienie, gęstość i in.) w poszczególnych punktach przepływu zmieniają się w sposób chaotyczny. Występuje, gdy liczba Reynoldsa przekracza wartość krytyczną (Re ≥ 2000).

Liczba Reynolds’a to liczba bezwymiarowa Re, dotycząca przepływu cieczy przez rury, używana jako kryterium przejścia ruchu laminarnego w turbulentny (burzliwy).

Widmo fal elektromagnetycznych

W wyniku oddziaływań cząsteczki z promieniowaniem elektromagnetycznym następuje zmiana jej energii ΔE : ΔE = Ek – Ep = hv

gdzie Ek, Ep – energia cząsteczki w stanach końcowym początkowym, ν -częstotliwość promieniowania, k – stała Plancka.

Jeżeli ΔE > 0 promieniowanie jest absorbowane przez cząsteczkę (widma absorpcyjne ).

Jeżeli ΔE < 0 promieniowanie jest emitowane przez cząsteczkę (widma absorpcyjne ).

Najmniejsza ilością energii promienistej, która może być zaabsorbowana lub emitowana, jest kwant energii czyli foton. Energia fotonu zależy od częstotliwości ν (długości fali λ): $E = \text{hv} = h\frac{c}{\lambda}$ ,

gdzie c jest prędkością światła w próżni.

Wielkość $\overset{\overline{}}{v} = \frac{1}{\lambda}$ nazywana jest liczbą falową.

Fale: Fale radiowe- Zakres długości fal: 10m – 2000m, Fale radiowe ultrakrótkie - Zakres długości fal: 1m – 10m, Mikrofale - Zakres długości fal: 1mm – 1m, Promieniowanie podczerwone - Zakres długości fal: 0,7µm – 1mm, Światło widzialne - Zakres długości fal: 0,4µm – 0,7µm, Promieniowanie ultrafioletowe - Zakres długości fal: 10nm – 0,4µm, Promieniowanie rentgenowskie (X) - Zakres długości fal: 0,01nm – 10nm, Promieniowanie gamma (γ) - Zakres długości fal: < 0,01nm

Spektroskopia elektronowa (UV, VIS), E ≈10 eV, rodzaj spektroskopii świetlnej, w którym wykorzystuje się promieniowanie elektromagnetyczne leżące w zakresie światła widzialnego ("VIS") oraz bliskiego ultrafioletu ("UV") i bliskiej podczerwieni (długość fali od 200 nm do 1100 nm). Urządzeniem służącym do badań za pomocą tej techniki jest spektrofotometr UV-VIS.

Termometria - dział obejmujący zagadnienia związane z pomiarami temperatury. Wyznaczanie punktów charakterystycznych dla skali.

Skala termometryczna – przyporządkowanie określonych wartości liczbowych pewnym temperaturom.

Stałe punkty termometryczne – odpowiadające odtwarzalnym stanom równowagi międzyfazowej, którym

przypisuje się pewne wartości liczbowe.

Substancja termometryczna – ciało o określonej własności termometrycznej i ustalonej zależności funkcyjnej

łączącej własność termometryczną z temperaturą.

Zjawiska fizyczne wykorzystywane w pomiarach temperatury

Pomiar temperatury może być realizowany na wiele sposobów. W zależności od interakcji pomiędzy badanym obiektem pomiarowym a czujnikiem pomiarowym wyróżnić można:

pomiar dotykowy (pomiar kontaktowy) - czujnik (termometr) styka się z obiektem, którego temperaturę mierzymy

pomiar bezdotykowy (pomiar bezkontaktowy) - poprzez pomiar parametrów promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez rozgrzane ciało (promieniowanie cieplne) np. długości fali, ilości emitowanej energii przez obiekt.

W zależności od wykorzystanych do pomiaru własności fizycznych czujnika pomiarowego, wyróżnić można pomiar z wykorzystaniem zjawiska:

• odkształcenia bimetalu,

• wytwarzania napięcia elektrycznego na styku dwóch metali (termopara) w różnych temperaturach,

• zmiany rezystancji elementu (termistor),

• zmiany parametrów złącza półprzewodnikowego (termometr diodowy)

• zmiany objętości cieczy, gazu lub długości ciała stałego (termometr, termometr cieczowy),

• parametrów promieniowania cieplnego ciała np. Pirometr,

• zmiana barwy - barwa żaru, barwa nalotowa stali, farba zmieniająca kolor pod wpływem temperatury,

• stożki Segera.

Prawo Ohma (p. zmienny) to proporcjonalność pomiędzy przyłożonym do elektrod napięciem a natężeniem przepływającego prądu: I ~ U

Prawo Ohma (p. stały) Natężenie prądu przepływającego przez przewodnik jest wprost proporcjonalne do napięcia przyłożonego do końców tego przewodnika: I ≈ U ,$\mathbf{I}\mathbf{=}\frac{\mathbf{U}}{\mathbf{R}}$

Pierwsze prawo Kirchhoffa (p. stały) mówi, że suma natężeń prądów wpływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów wypływających z węzła

Drugie prawo Kirchhoffa (p. stały) mówi, że suma napięć na wszystkich elementach obwodu elektrycznego jest równa napięciu źródła.

Pierwsze prawo Kirchhoffa (p. zmienny) Dla każdego węzła obwodu elektrycznego prądu zmiennego suma wartości chwilowych prądów jest równa zero.

Pierwsze prawo Kirchhoffa (p. zmienny) Dla każdego oczka obwodu elektrycznego prądu zmiennego suma wartości chwilowych napięć źródłowych oraz wartości chwilowych napięć na elementach RLC wchodzących do rozpatrywanego oczka jest równa zero.

18. Wiskozymetria ( pomiar lepkości cieczy ) .

Pierwsza zasada termodynamiki: energia wewnętrzna, praca i ciepło.

Układy soczewek cienkich. Zdolność skupiająca układu.

Prawa elektrolizy (prawa Faraday’a).

Wiskozymetria, dział metrologii zajmujący się metodami pomiarów lepkości. Są to główne metody: oparte na pomiarach naprężeń stycznych, badające rozkłady prędkości w przepływającym płynie, wykorzystujące badanie tłumienia drgań periodycznych.

wiskozymetria - technika pomiaru lepkości płynów (na ogół cieczy) za pomocą lepkościomierzy. Służy m.in. do oznaczania masy cząsteczkowej (ciężaru cząsteczkowego) polimerów.

Pierwsza zasada termodynamiki - Zmiana energii wewnętrznej ciała, lub układu ciał jest równa sumie dostarczonego ciepła i pracy wykonanej nad ciałem /układem ciał..

gdzie: Delta U – zmiana energii wewnętrznej układu, Q – energia przekazana do układu jako ciepło,

W – praca wykonana na układzie.

Energia wewnętrzna - suma energii ciała oddana do dyspozycji zjawisk cieplnych. (Całkowita energia układu termodynamicznego E = Ek +Ep +U, gdzie Ek i Ep oznacza odpowiednio energię kinetyczną i potencjalną układu jako całości, U – energię wewnętrzną.)

Praca - związana jest z nią siła i ruch (przesunięcie) jakiegoś większego obiektu (obiektu makroskopowego).

Ciepło - energia przekazywana od jednego ciała do innego wskutek istnienia między nimi różnicy temperatur. (to część energii wewnętrznej wymienionej między układem zamkniętym a otoczeniem, która nie jest pracą.)

Układy soczewek cienkich - Dla układu cienkich soczewek o identycznych średnicach D stykających się ze sobą 𝜳 = Ψ₁+Ψ₂ + … $\frac{D}{f} = \frac{D}{f_{1}} + \frac{D}{f_{2}} + \ldots$

Zdolność skupiająca układu W przypadku, gdy elementy optyczne, takie jak soczewki czy zwierciadła, położone są stosunkowo blisko siebie, zdolność skupiająca takiego układu jest sumą zdolności skupiających poszczególnych jego elementów:

Pierwsze prawo Faradaya Masa m jonów wydzielonych na elektrodzie podczas elektrolizy jest proporcjonalna do ładunku q, który przepłynął przez elektrolit: m ~ q

Drugie prawo Faradaya Przepływ identycznego ładunku przez różne elektrolity powoduje wydzielenie mas, których stosunki są identyczne jak stosunki równoważników chemicznych substancji tworzących poszczególne elektrolity.

19. Sprężyste właściwości ciał stałych.

Pojemność cieplna. Ciepło właściwe. Bilans cieplny.

Technika pomiaru spektroskopowego. Główne elementy aparatury. Spektrofotometry jedno i dwuwiązkowe.

Pojemność elektryczna. Kondensatory. Pojemność układu kondensatorów.

Sprężyste właściwości ciał stałych

Prawo Hooke'a mówi, że przyrost długości ciała jest wprost proporcjonalny do przyłożonej siły, długości początkowej, a odwrotnie proporcjonalny do pola przekroju poprzecznego.

równanie na przyrost długości rozciąganego (lub ściskanego) przedmiotu: , gdzie: Δl - przyrost długości, l₀ - długość początkowa ciała, k - współczynnik sprężystości, S - pole przekroju poprzecznego ciała, F - siła z jaką działamy na ciało

Naprężenie wewnętrzne (Pascal).

Odwrotność współczynnika sprężystości (modułum Younga)

Przyrost bezwzględny (przyrostach długości ciał.)

,gdzie: Δl - przyrost bezwzględny

Przyrost względny informuje nas ile razy wydłużyło się ciało:

Pojemność cieplna - wielkość fizyczna, która charakteryzuje ilość ciepła, jaka jest niezbędna do zmiany temperatury ciała o jednostkę temperatury. (Ilość ciepła potrzebna do spowodowania określonego przyrostu temperatury ciała) $C\frac{\text{ΔQ}}{\text{ΔT}}$, gdzie: ΔQ - zmiana ciepła, ΔT- zmiana temperatury

Ciepło właściwe –ilość ciepła potrzebna do podniesienia temperatury jednostki masy o jeden stopień.

Bilans cieplny - równanie opisujące sumę procesów cieplnych określonego układu termodynamicznego.Bilans cieplny uwzględnia: sumę ciepła dostarczanego do układu z otoczenia, sumę ciepła, którą układ wydziela na zewnątrz, efekt cieplny procesów zachodzących wewnątrz układu

Technika pomiaru spektroskopowego polega na ilościowym pomiarze transmisji lub odbicia światła przez próbkę.

Główne elementy aparatury to: źródło światła, monochromator, miejsce, w którym umieszczane są próbka i wzorzec (w przypadku próbek ciekłych i gazowych stosuje się kuwety pomiarowe) oraz fotodetektor.

Spektrofotometry jednowiązkowa ( odnośnik i próbka badana są kolejno wprowadzane w bieg wiązki,) i dwuwiązkowe (wiązka jest dzielona na dwie jednakowe, równoległe wiązki, z których jedna przechodzi przez odnośnik, a druga przez próbkę; stosuje się układ z dwoma detektorami, lub z jednym detektorem, w którym wiązki są zamiennie wprowadzane do detektora przez drgający pryzmat lub poruszające się zwierciadło).

Pojemność elektryczna - Współczynnik proporcjonalności pomiędzy ładunkiem i potencjałem zależy od kształtu  i wymiarów przewodnika (Q przewodnika = Cφ przewodnika) C = 4∏[?]₀r

Kondensator - składa się z dwóch przewodników (zwanych okładkami) rozdzielonych izolatorem (lub próżnią..). Taki układ przewodników skuteczniej niż pojedynczy przewodnik gromadzi ładunek ekektryczny.

Pojemność układu kondensatorów - stosunek zgromadzonego ładunku do napięcia (różnicy potencjałów) między okładkami, C=$\frac{Q}{U}$

20. Ruch postępowy i obrotowy bryły sztywnej.

Model atomu Bohra. Przejścia elektronowe w cząsteczkach.

Pierwsza zasada termodynamiki: energia wewnętrzna, praca i ciepło.

Prawa elektrolizy (prawa Faraday’a).

Ruch postępowy bryły sztywnej – wszystkie punkty ciała poruszają się po identycznych torach ruchu

Ruch obrotowy- bryła sztywna porusza się ruchem obrotowym wokół pewnej osi, (jeżeli wszystkie punkty ciała poruszają się po współosiowych okręgach w płaszczyznach prostopadłych do osi obrotu) .

Model atomu Bohra – model atomu jako jądra i krążącego wokół niego po orbitach elektronu. Przejścia elektronowe w cząsteczkach- (drugi postulat Bohra) przejściu elektronu z jednej orbity na drugą towarzyszy emisja lub pochłonięcie kwantu energii równej różnicy energii elektronu na tych orbitach.

Przejścia elektronowe w cząsteczkach - Całkowita energia cząsteczki jest suma energii elektronowej, energii oscylacyjnej i energii rotacyjnej. Zależność między tymi energiami jest następująca: E_el ≫  E_OSC ≫  E_rot

Pierwsza zasada termodynamiki - Zmiana energii wewnętrznej ciała, lub układu ciał jest równa sumie dostarczonego ciepła i pracy wykonanej nad ciałem /układem ciał..

gdzie: Delta U – zmiana energii wewnętrznej układu, Q – energia przekazana do układu jako ciepło,

W – praca wykonana na układzie.

Energia wewnętrzna - suma energii ciała oddana do dyspozycji zjawisk cieplnych. (Całkowita energia układu termodynamicznego E = Ek +Ep +U, gdzie Ek i Ep oznacza odpowiednio energię kinetyczną i potencjalną układu jako całości, U – energię wewnętrzną.)

Praca - związana jest z nią siła i ruch (przesunięcie) jakiegoś większego obiektu (obiektu makroskopowego).

Ciepło - energia przekazywana od jednego ciała do innego wskutek istnienia między nimi różnicy temperatur. (to część energii wewnętrznej wymienionej między układem zamkniętym a otoczeniem, która nie jest pracą.)

Pierwsze prawo Faradaya Masa m jonów wydzielonych na elektrodzie podczas elektrolizy jest proporcjonalna do ładunku q, który przepłynął przez elektrolit: m ~ q

Drugie prawo Faradaya Przepływ identycznego ładunku przez różne elektrolity powoduje wydzielenie mas, których stosunki są identyczne jak stosunki równoważników chemicznych substancji tworzących poszczególne elektrolity.