1. KINEMATYKA  dział fizyki zajmujący się opisem ruchu, bez wnikania w jego energii kinetycznej i potencjalnej. Zmiany energii mechanicznej wiążą się ze zmianą Oznaczenia:
przyczyny stanu układu ciał. t - czas;
UkÅ‚ad odniesienia  nieruchome w czasie obserwacji ciaÅ‚o lub zbiór ciaÅ‚, wzglÄ™dem É - prÄ™dkość kÄ…towa;
którego opisujemy ruch innych ciał A - amplituda;
Układ współrzędnych  związany z danym układem odniesienia zespół wzajemnie
Õ - kÄ…t;
E = E + E
k p
prostopadłych osi umożliwiający jednoznaczne określenie położenia punktu w
V - prędkość.
przestrzeni
Punkt materialny  ciało, którego rozmiary w badanym ruchu można uznać za
Przyspieszenie w drganiach wymuszonych.
Dwie postacie Energii mechanicznej:
pomijalnie małe
Przyspieszenie :
Układ pounktów materialnych  zbiór skończonej liczby punktów materialnych o - energia potencjalna  związana z połozeniem ciała
- energia kinetyczna  zwiÄ…zana z jego ruchem
zadanej konfiguracji przestrzennej
Ciało sztywne  ciało, które nie ulega odkształceniu w czasie rozpatrywanego
8. PRAWA ZACHOWANIA ENERGII:
ruchu Oznaczenia:
Stan spoczynku względem danego układu odniesienia  kiedy ciało nie zmienia -Jeśli na ciało działają tylko siły zachowawcze, to energia mechaniczna ciała
t - czas;
pozostaje stała, niezależnie od ruchu tego ciała. Zachodzą jedynie przemiany
swojego położenia względem tego układu odniesienia
É - prÄ™dkość kÄ…towa;
energii potencjalnej w energię kinetyczną i na odwrót.
Opis ruchu:
A - amplituda;
Ruch postępowy  wszystkie punkty danego ciała przemieszczają się tak samo co -Kiedy na ciało działają siły dyssypatywne zasada zachowania energii mechanicznej
Õ - kÄ…t;
nie jest spełniona.
do wartości i kierunku względem zadanego układu odniesienia
a - przyspieszenie.
-Energia całkowita układu odosobnionego jest stała.
Ruch prostoliniowy  przemieszczenie odbywa się wzdłuż linie prostej
Zasada zachowania pędu:
Ruch obrotowy  wszystkie punkty danego ciała poruszają się po okręgach, których
Równanie ruchu drgającego wymuszonego.
Jeżeli na układ nie działają siły zewnętrzne lub działa układ sił zrównoważonych, to
środki znajdują się na jednej prostej  osi obrotu
Równanie :
pęd układu pozostaje stały.
Ruch płaski  ruch zachodzący w jednej płaszczyz
nie
Zasada zachowania momentu pędu:
Prędkość:
Jeżeli wypadkowy moment sił zewnętrznych działających na układ równy jest zeru,
Wielkość wektorowa, która określa zarówno szybkość ruchu, jak i jego kierunek w
to całkowity moment pędu układu pozostaje stały.
danej chwili.
9. RUCH HARMONICZNY PROSTY
ZJAWISKO REZONANSU.
Mówimy, że ciało wykonuje ruch harmoniczny prosty, jeśli siła na nie działająca jest
Dla drgań wymuszonych w stanie stacjonarnym układ drgający pobiera i rozprasza
wprost proporcjonalna do jego wychylenia z położenia równowagi, ale skierowana
średnio moc równą:
przeciwnie do kierunku wychylenia, a wychylenia ciała opisywane są funkcją
Przyspieszenie:
sinusoidalną zależną od czasu
Wielkość wektorowa, która określa zmiany wektora prędkości w czasie (zarówno
Zgodnie z prawem Hooka wartość siły dla małych wychyleń zapisujemy wzorem:
wartości, jak i kierunku).
F= -kx -siła dla ruchu harmonicznego gdzie k- współczynnik sprężystości
Natomiast zmiana położenia ciała opisana jest funkcją ,
x= A sin wt gdzie:
charakterystycznymi wielkościami dla ruchu harmonicznego są: P  rozpraszana moc,
T okres [s]- czas potrzebny na przebycie peÅ‚nego cyklu P  moc rozpraszana dla É = ©,
0
F czÄ™stotliwość [Hz]- ilość peÅ‚nych cykli na jednostkÄ™ czasu, odwrotność okresu É  czÄ™stość drgaÅ„ wymuszajÄ…cych,
©  czÄ™stość drgaÅ„ wÅ‚asnych oscylatora,
10. ENERGIA W RUCHU HARMONICZNEM “  współczynnik tÅ‚umienia.
Energia potencjalna w tym ruchu zmienia siÄ™ wraz z kwadratem wychylenia. Można PrzedziaÅ‚ czÄ™stoÅ›ci "É dla której moc rozpraszana jest równa poÅ‚owie mocy z
to przedstawić zależnością: maksimum jest nazywana szerokością rezonansu i jest równa odwrotności czasu
zaniku (czasu życia) drgań:
2. KINEMATYKA RUCHU OBROTOWEGO:
Ruch jednostajny po okręgu - Jeżeli ciało w ruchu po okręgu przebywa jednakowe
odcinki łuków w jednakowych odstępach czasu Podczas ruchu energia potencjalna zmienia się od zera do wartości maksymalnej.
.
Okres - czas trwania jednego obiegu (czyli czas zakreślenia przez punkt materialny
Zależność ta oznacza, że dla drgań słabo tłumionych krzywa rezonansowa jest
całego okręgu).
wysoka i wąska, dla drgań silnie tłumionych niska i wąska. Zależność ta umożliwia
Maksymalna wartość energii potencjalnej to ½ kA .Ma to miejsce przy
też określenie współczynnika tłumienia obwodu rezonansowego na podstawie
maksymalnym wychyleniu punku z położenia równowagi.
obserwacji szerokości krzywej rezonansowej.
Energia kinetyczna natomiast dana jest zależnością:
Zależność kwadratu amplitudy, energia oscylacji wyrażają się podobnym wzorem i
sÄ… proporcjonalne do I(É):
Wartość energii kinetycznej również zmienia się w czasie ruchu od zera do wartości
Częstotliwość  jest to liczba obiegów w jednostce czasu (np. 1 s) i oznaczamy ją f
maksymalnej. Wartość maksymalną energia ta osiąga w położeniu równowagi.
Całkowita energia mechaniczna tego oscylatora jest sumą energii potencjalnej i
.
energii kinetycznej.
Amplituda tych drgaÅ„ zależy od czÄ™stoÅ›ci drgaÅ„ wymuszajÄ…cych É. Gdy É jest
Po zsumowaniu powyższych wzorów otrzymuje się:
bliskie czÄ™stotliwoÅ›ci drgaÅ„ wÅ‚asnych oscylatora ©, to amplituda roÅ›nie i osiÄ…ga
maksimum dla częstości drgań własnych zwanych częstością rezonansową.
Prędkość liniowa - jest wektorem stycznym do okręgu w każdym punkcie
Zjawisko to nazywa się rezonansem amplitudy. Podobnie można mówić o
chwilowego położenia ciała (ponieważ prędkość jest styczna do toru w każdym
rezonansie mocy, gdy energia pobierana przez układ drgający, a dostarczana przez
ruchu krzywoliniowym)
oscylujÄ…cÄ… siÅ‚Ä™ zewnÄ™trznÄ…, osiÄ…ga maksimum ©.
PrÄ™dkość kÄ…towa - É ("maÅ‚a" omega) oznaczamy wielkość fizycznÄ…, której miarÄ…
Wynika z tego, że całkowita energia drgającego punktu materialnego jest
jest iloraz kąta ą zakreślonego przez promień wodzący punktu poruszającego się po
13. SKA
ADANIE DRGAC
PROSTYCH
proporcjonalna do kwadratu amplitudy tego ruchu.
okręgu do czasu t, w którym ten kąt został zakreślony.
a) Składanie drgań wzdłuż tego samego kierunku :
Aby powstało drganie harmoniczne, częstotliwości wahadeł muszą być takie same.
11. DRGANIA HARMONICZNE TA
UMIONE
Wychylenie :
Tłumienie drgań, to stopniowe zmniejszenie się amplitudy drgań swobodnych wraz
z upływem czasu, związane ze stratami energii układu drgającego. Tłumienie
obserwowane jest zarówno w układach mechanicznych jak elektrycznych. W
przypadku fal biegnących tłumienie prowadzi do zmniejszania się amplitudy fali
wraz ze wzrostem odległości od z
ródła, co wynika z rozpraszania energii w
Oznaczenia:
otoczeniu falowodu.
X - wychylenie;
Swobodne drgania tłumione
w - prędkość kątowa pierwszego (drugiego) wahadła;
1,2
Równanie różniczkowe opisujące swobodne drgania tłumione:
A - amplituda;
3. PRAWA DYNAMIKI NEWTONA
t - czas;
I zasada dynamiki Newtona:
Jeżeli na ciało nie są wywierane siły lub działające siły się rownoważą, to stan ruchu
b) Składanie drgań wzajemnie prostopadłych :
ciała nie ulega zmianie (ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem
Etapy ruchu : 1) \ 2) o 3) / 4) o 5) \
rozwiązaniem tego równania jest:
jednostajnie prostoliniowym).
Wychylenie :
Zasadniczą wartością pierwszej zasady dynamiki jest wprowadzenie
równoważności stanu spoczynku i stanu ruchu jednostajnego prostoliniowego.
lub
Układy, w których pierwsza zasada dynamiki jest spełniona, nazywamy układami
inercjalnymi; układy, w których jest spełniona nie jest - układami nieinercjalnymi.
II zasada dynamiki Newtona:
Zmiana pędu ciała jest proporcjonalna do siły działającej na to ciało i zachodzi gdzie:
wzdłuż kierunku jej działania.
Związek ilościowy pomiędzy siłą działającą na dane ciało i zmiana jego ruchu
określa ilościowo druga zasada dynamiki Newtona.
- współczynnik tłumienia;
Oznaczenia:
X - wychylenie pierwszego wahadła;
Y - wychylenie drugiego wahadła;
w - prędkość kątowa pierwszego wahadła;
- częstość drgań tłumionych;
III zasada dynamiki Newtona:
A - amplituda pierwszego (drugiego) wahadła; t - czas;
1,2
Oddziaływania wzajemne dwóch ciał są zawsze równe co do wartości ale
przeciwnie skierowane.
c) Składanie 2 drgań przesuniętych o 90o:
Trzecia zasada dynamiki dotyczy wzajemnego oddziaływania ciał. Nie jest możliwe
Wychylenie :
oddziaływanie  w jedna stronę . Ciało oddziałujące doznaje także skutków swego
oddziaływania. Zasada ta wiąże się ściśle z prawem zachowania pędu. - częstość drgań układu bez tłumienia (drgań swobodnych);
,
- faza poczÄ…tkowa i - amplituda poczÄ…tkowa, czyli parametry
zależne od warunków początkowych.
Rozwiązanie to można przedstawić jako:
6. PRACA Te dwa równania tworzą układ równań. Inna jego postać :
iloczyn skalarny wektora siły i wektora przesunięcia wskutek działania tej siły.
,
W= F * ds = F * ds * cosÄ…
co pokazuje, że swobodne drgania tłumione, o niezbyt dużym tłumieniu, są
Moc - skalarna wielkość fizyczna, która informuje nas o szybkości wykonywanej
drganiami o czÄ™stoÅ›ci É z malejÄ…cÄ… w czasie amplitudÄ…:
t
pracy.
jest to równanie elipsy. Jej wykres nazywamy krzywą Lissajous.
Oznaczenia:
12. DRGANIA HARMONICZNE WYMUSZONE.
X - wychylenie pierwszego wahadła;
Mamy z nimi do czynienia w tedy, gdy oprócz siły sprężystości sprężyny i oporu
Y - wychylenie drugiego wahadła;
występuje siła wymuszająca ruch. Ma ona postać :
É - prÄ™dkość kÄ…towa pierwszego wahadÅ‚a;
A - amplituda pierwszego (drugiego) wahadła;
1,2
. t - czas;
Amplituda :
Siła zachowawcza  praca siły przemieszczającej cząstkę z punktu A do punktu B
14. RÓWNANIE FALOWE
nie zależy od tego po jakim torze poruszała się cząstka,
praca wykonana przez siłę przy przemieszczeniu ciała po torze zamkniętym o
2 2
dowolnym ksztaÅ‚cie równa jest zeru. " ¨ 1 " ¨
Kiedy wchodzimy na górę, wykonujemy pracę przeciwko siłom grawitacji. (Można
=
też powiedzieć, że siły grawitacji wykonują w tym przypadku pracę ujemną.)
Oznaczenia: " r2 v2 " t2
Zauważamy natychmiast, że wykonanie tej pracy umożliwia nam pokonanie drogi
ś - współczynnik tłumienia;
powrotnej bez wkładu pracy z naszej strony. (Siły grawitacji wykonują pracę
t - czas;
dodatnią.) Możemy np. zjechać na nartach i nie tylko bez wysiłku znalez
ć się w
É - prÄ™dkość kÄ…towa;
punkcie wyjścia, ale także posiadać sporą prędkość nabyta podczas zjazdu.
Rozwiązanie ogólne: dowolna funkcja argumentu
F - siła wymuszająca;
Siła dyssypatywna - siła, która nie spełnia warunku siły zachowawczej.
F - maksymalna siła wymuszająca (?).
O
Kiedy jednak posuwamy się po terenie płaskim, możliwości takiej nie nabywamy
u = x Ä… vt
pomimo, że wykonujemy zwykle pewną pracę pokonując oporu ruchu.
Prędkość w drganiach wymuszonych.
Prędkość :
Równaniem fali nazywamy zależność wychylenia drgającej cząstki od czasu i
7. ENERGIA MECHANICZNA - energia układu związana z ruchem i
oddziaływaniem poszczególnych części układu mechanicznego i jest równa sumie od współrzędnych tej cząstki :
- w przemianie nie jest wykonywana praca;
- można zmienić energię wewnętrzną układu jedynie na drodze wymiany ciepła
. Określimy to wyrażenie dla fali płaskiej
przemiana izobaryczna:
biegnącej w kierunku osi . Powierzchnie falowe są płaszczyznami prostopadłymi
- p=const.
- zachodzi pod stałym ciśnieniem;
do osi , więc wychylenie zależy tylko od i : .
- objętość jest liniową funkcją temperatury;
- przy wzroście objętości praca jest wykonywana przez gaz, a przy zmniejszeniu
Drgania punktów leżących w płaszczyz
nie można opisać wzorem:
objętości- przez otoczenie;
17. DYNAMIKA RELATYWISTYCZNA.
Względność masy  zjawisko polegające na stałym wzroście masy przy rosnących
. Jak będą drgały *podwyższenie temperatury o jeden kelwin wymaga więcej ciepła niż w przypadku
prędkościach o wartościach bliskich prędkości światła.
punkty w płaszczyz
nie odpowiadającej dowolnej wartości ? Drogę fala ogrzewania bez zmiany objętości, bo część ciepła zużywana jest na wykonanie
pracy <wyższym ciśnieniem:>>
przebędzie w czasie . O taki czas będą opóz
nione drgania w
przemiana izotermiczna:
punkcie w stosunku do : - T=const.
- zachodzi w stałej temperaturze;
- w przemianie tej ciśnienie gazu jest odwrotnie proporcjonalne do jego objętości
- energia wewnętrzna układu nie zmienia się;
" Związki między prędkością, okresem i długością fali:
gdzie: m(v)  masa poruszającego się ciała mierzona w nieruchomym układzie U;
- temperatura układu jest stała, ale jest wymieniane ciepło między układem i
m  masa spoczynkowa; c  prędkość światła w próżni.
0
otoczeniem;
  É
przemiana adiabatyczna:
v = =  f =
Pęd relatywistyczny uwzględnia zmiany masy ciała poruszającego się. Obliczamy
- p*V=const.
go ze wzoru:
- zachodzi bez wymiany ciepła z otoczeniem;
T 2Ä„
- energię wewnętrzną można zmienić jedynie poprzez wykonanie pracy;
przemiana politropowa:
- C=const.
- pojemność cieplna ciała pozostaje stała;
- okres fali; - częstość kołowa; - częstotliwość;
f - rodzinÄ™ przemian politropowych (wielokierunkowych) tworzÄ… wszystkie przemiany
É
T
wymienione powyżej;
" Liczba falowa (wektor falowy):
22. DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI:
*Clausius (1850)
2Ą gdzie: p  pęd relatywistyczny ciała mierzony w spoczywającym układzie U; m(v) 
niemożliwe jest przekazywanie ciepła przez ciało o temperaturze niższej ciału o
masa relatywistyczna; m  masa spoczynkowa;
0
k =
temperaturze wyższej bez wprowadzenia innych zmian w obu ciałach i w otoczeniu;
c  prędkość światła w próżni.

*Kelvin (1851)
niemożliwe jest pobieranie ciepła z jednego termostatu i zamiana go w całości na
Energia kinetyczna relatywistyczna E wyraża się wzorem:
k
pracę bez wprowadzania innych zmian w układzie i w otoczeniu;
" Prędkość fazowa:
* Skonstruowanie perpetuum mobile drugiego rodzaju jest niemożliwe
É (perpetuum mobile drugiego rodzaju to hipotetyczny silnik, który pobieraÅ‚by ciepÅ‚o z
otoczenia i zamieniał je w całości na pracę)
v =
przykłady procesów, które nie mogą zachodzić, chociaż nie są sprzeczne z zasadą
k
zachowania energii:
PrzykÅ‚ad: równanie falowe dla metalowej struny o liniowej gÄ™stoÅ›ci masy µ i
- tarcie jest przyczyną rozgrzewania się hamulców w samochodach; nie zdarza się
naprężeniu działającym na strunę T: gdzie:
jednak, by ciepło powstałe wskutek ruchu trących się przedmiotów wprawiło te
E  energia kinetyczna relatywistyczna poruszającego się ciała mierzona w
k
2 2
przedmioty z powrotem w ruch;
spoczywającym układzie U; m  masa spoczynkowa;
0
" y T " y - gdy w naczyniu znajduje się powietrze pod ciśnieniem większym od ciśnienia
v  stała prędkość ciała w układzie spoczywającym U; c  prędkość światła w
atmosferycznego, to opuści ono naczynie, kiedy tylko pojawi się w nim otwór;
próżni.
=
proces ten następuje samorzutnie aż do momentu wyrównania się ciśnień wewnątrz
i na zewnÄ…trz naczynia; jest to jednak proces nieodwracalny, bowiem proces
" t2 µ " x2
odwrotny jest nieprawdopodobny;
Pierwszy człon powyższego wyrażenia na energię kinetyczną:
- gdy stykają się dwa ciała o różnych temperaturach następuje przepływ ciepła od
ciała o temperaturze wyższej do ciała o niższej temperaturze aż do momentu
T
wyrównania się temperatur;nie obserwujemy nigdy samorzutnego przepływu ciepła
czyli:
v =
od ciał chłodniejszych do cieplejszych;
µ
23. SILNIKI (MASZYNY) CIEPLNE:
" Fala harmoniczna: - ciepło jest w nich zamieniane na pracę;
- elementy silnika:
x t x
ëÅ‚ öÅ‚ ëÅ‚ öÅ‚
¨ = AcosÉ t Ä… = Acos 2Ä„ Ä… = Acos(É t Ä… kx) oznacza energiÄ™ caÅ‚kowitÄ… poruszajÄ…cego siÄ™ ciaÅ‚a, zaÅ› drugi czÅ‚on m ·c2 = E *z
ródło ciepła (grzejnik)
0 0
ìÅ‚ ÷Å‚ ìÅ‚ ÷Å‚
v T 
íÅ‚ Å‚Å‚ íÅ‚ Å‚Å‚ oznacza energiÄ™ spoczynkowÄ…. *chÅ‚odnica
*substancja robocza (gaz)
" Fala płaska:
Śą
- sprawność (wydajność) określa, jaka część energii pobranej na sposób ciepła
Śą
może być przekazana innemu układowi na sposób pracy, w jednym cyklu;
" Związek pomiędzy energią całkowitą, pędem i masą wyraża się wzorem:
¨ = Aexp("iÉ t) exp(Ä… ik Å" r)
- wydajność silnika zmniejsza się do zera, gdy temperatury z
ródła ciepła i chłodnicy
stają się bliskie (ponieważ dla wykonania pracy konieczne jest oddawanie części
ciepła otoczeniu <" Fala kulista:
100% pobranego ciepła w pracę>>, a warunkiem tego jest chłodnica o niższej
Śą
temperaturze niż temperatura z
ródła ciepła)
A Śą
gdzie: E  całkowita energia relatywistyczna,
c
- układ podlega cyklowi przemian termodynamicznych (powraca cyklicznie do stanu
¨ = exp(iÉ t) exp(Ä… ik Å" r) p  pÄ™d relatywistyczny, m  masa spoczynkowa, c  prÄ™dkość Å›wiatÅ‚a w próżni.
0
początkowego, ale nie musi to być cykl odwracalny)
r
18. UKA
AD TERMODYNAMICZNY  to taki układ fizyczny (czyli ciało lub zbiór
SILNIK CARNOTA:
rozważanych ciał), w którym obok wszelkich innych zjawisk (mechanicznych,
15. PODSTAWOWE POSTULATY SZCZEGÓLNEJ TEORII WZGL
DNOŚCI - silnik cieplny pracujący w sposób odwracalny pomiędzy dwoma zbiornikami o
elektrycznych, magnetycznych itd.) uwzględniamy zjawiska cieplne.
a) Prawa przyrody są takie same, we wszystkich inercjalnych układach odniesienia różnych temperaturach T1 >T2 - energia wymieniana jest na sposób ciepła i
Stan układu  charakteryzuje własności układu, określony jest przez wartości
b) Prędkość światła w próżni jest taka sama we wszystkich inercjalnych układach przekazywana jest na sposób pracy;
parametrów stanu (dla układu termodynamicznego: p, V, T); stan może być:
odniesienia i nie zależy od z
ródeł i odbiorników światła - kolejność przemian gazu doskonałego w cyklu (zgodna z kierunkiem ruchu
- równowagowy  parametry stanu mają stałe, określone wartości i nie zmieniają się
Przestrzeń i czas nie są niezależne  tworzą czasoprzestrzeń wskazówek zegara):
o ile nie zmieniają się warunki zewnętrzne, w jakich znajduje się układ;
* stan 1: p1, V1, T1;
-nierównowagowy  parametr bądz
parametry stanu nie mają określonej wartości i
TRANSFORMACJE LORENTZA mają najprostszą postać wówczas, gdy * ciepło Q1 pobrane ze zbiornika o T1 w przemianie izotermicznego rozprężania
ich wartość jest inna niż w stanie równowagi; wartości parametrów stanu zależą od
odpowiadające sobie osie współrzędnych kartezjanskich inercjalnych układów ( przejście do stanu 2 )
czynników zaburzających równowagę;
odniesienia, nieruchomego K i poruszającego się K', są do siebie wzajemnie * przemiana adiabatyczna ( bez wymiany ciepła) i przejście do stanu 3;
- stacjonarny  stan nierównowagowy, w którym parametry stanu nie zmieniają się
równoległe, przy czym układ K' porusza się ze stałą prędkością V (v) wzdłuż osi OX. * ciepło Q2 oddawane do zbiornika o T2 w przemianie izotermicznego sprężania;
w czasie.
Jeśli ponadto jako początek odliczania czasu w obu układach (t = 0) i (t' = 0) * przemiana adiabatyczna i przejście do stanu 1
wybrany został moment, w którym początki osi współrzędnych O i O' w obu ** wykonana praca: W= Q1- |Q2|
Proces (przemiana) termodynamiczny  przejście układu z jednego stanu
układach pokrywają się, to transformacje Lorentza są w postaci:
równowagi do drugiego charakteryzującego się innymi parametrami stanu. <<
**sprawność:
Przejściu układu z jednego stanu równowagi do drugiego towarzyszy zmiana
energii wewnętrznej (jest ona funkcją stanu układu ) na którą składają się:
-energia kinetyczna chaotycznego ruchu czÄ…steczek,
-energia potencjalna oddziaływań międzycząsteczkowych i
wewnÄ…trzczÄ…steczkowych
- wszystkie silniki pracujące w odwracalnym cyklu Carnota pomiędzy tymi samymi
-energia spoczynkowa wynikająca z równoważności masy i energii >>
temperaturami mają tę samą sprawność;
- sprawność cyklu nieodwracalnego jest zawsze mniejsza od sprawności cyklu
Rodzaje przemian:
odwracalnego;
-kwazistatyczna: może być traktowana jak ciąg stanów równowagowych (powinna
zachodzić nieskończenie powoli, ale jeśli rzeczywiste przemiany zachodzą
*****************************************************
dostatecznie wolno, żeby traktować je jako ciąg stanów równowagowych- to
Pracę czterosuwowego silnika benzynowego, z dobrym przybliżeniem, opisuje cykl
uznajemy je za kwazistatyczne); jest to przemiana odwracalna;
gdzie
Otta, na który składa się sześć następujących procesów
-odwracalna: proces, który może przebiegać w odwrotną stronę i możliwe jest
* (0)->(1) izobaryczne wessanie powietrza zawierajÄ…cego pary benzyny do cylindra,
przywrócenie stanu początkowego układu oraz jego otoczenia ( bez wywoływania
zmian w otoczeniu )
o pojemności minimalnej oraz maksymalnej .
- kołowa (cykliczna) : proces, w którym układ po przejściu szeregu stanów
pośrednich powraca do stanu początkowego;
* (1)->(2) adiabatyczne sprężenie zassanej mieszanki aż do .
* (2)->(3) zapłon, izochoryczne spalanie mieszanki w minimalnej objętości cylindra.
19. PIERWSZA ZASADA TERMODYNAMIKI:
Dla prędkości znacznie mniejszych od prędkości światła i Przyrost energii wewnętrznej układu (przy przejściu ze stanu początkowego do
* (3)->(4) adiabatyczna ekspansja gazów spalinowych do .
końcowego) równy jest sumie dostarczonej do układu:
* (4)->(1) izochoryczny spadek ciśnienia w wyniku otwarcia wentyla spustowego.
- energii cieplnej,
* (1)->(0) izobaryczne usunięcie reszty gazów spalinowych z układu spalania i
- wykonanej nad układem pracy
powrót układu do stanu początkowego.
, transformacja Lorentza staje się równoważna z transformacją - energii uzyskanej wskutek wymiany materii z otoczeniem;
Zakładamy, że cykl rozpoczyna się stanem (1) opisanym przez
Galileusza. Oznacza to, że ta druga jest przybliżeniem transformacji Lorentza dla (Przyrost ten nie zależy od sposobu, w jaki dokonuje się przejście, a określony jest
małych prędkości. całkowicie przez początkowy i końcowy stan układu:
i odpowiednio poprzez kolejne stany (2), (3), (4) kończy
powrotem do stanu (1).
16. EFEKT DYLATACJI (wydłużenia) CZASU )
Możemy wyznaczyć wartość interwału pomiędzy zdarzeniami wiedząc, że w Wynika z tego, że energię wewn. układu można zmienić przez:
Cykl Diesla opisuje pracę czterosuwowego silnika wysokoprężnego. Stan gazów w
ukÅ‚adzie O sÄ… one współpunktowe (Dðl=0) i zachodzÄ… w odstÄ™pie czasu Dðt=T . - wykonywania pracy nad ukÅ‚adem (bÄ…dz
przez układ)
0
cylindrze opisany jest za pomocą sześciu następujących po sobie przemian
- wymianę ciepła lub/i materii pomiędzy układem a otoczeniem;
odwracalnych.
* (0)->(1) izobaryczne wessanie powietrza do całkowitego wypełnienia objętości
Niekiedy formułuje się pierwszą zasadę termodynamiki jako niemożliwość
cylindra.
Ponieważ układ O porusza się względem O' z prędkością v i zdarzenia zachodzą w skonstruowania perpetuum mobile pierwszego rodzaju, czyli skonstruowanie silnika
* (1)->(2) adiabatyczne sprężenie zassanego powietrza.
tym ukÅ‚adzie w odstÄ™pie czasu T, to zajdÄ… w odlegÅ‚oÅ›ci Dðl'=vT. cyklicznego, który pracowaÅ‚by bez pobierania z otoczenia energii.
* (2)->(3) wtrysk paliwa, izobaryczne spalanie mieszanki
* (3)->(4) adiabatyczna ekspansja gazów spalinowych
20. RÓWNANIE STANU GAZU DOSKONAA
EGO:
* (4)->(1) izochoryczny spadek ciśnienia w wyniku otwarcia wentyla spustowego.
p*V=nm*R*T
* (1)->(0) izobaryczne usunięcie reszty gazów spalinowych z układu spalania i
p-ciśnienie, V-objętość, nm liczba moli gazu, R-stała gazowa (stała Clapeyrona)
powrót układu do stanu początkowego.
R=k*NA, T-temperatura
Zakładamy, że cykl rozpoczyna się stanem (1) opisanym przez
. i odpowiednio poprzez kolejne stany (2), (3), (4) kończy
Efekt dylatacji, czyli wydłużenia czasu, polega na tym, że odstęp czasu pomiędzy
powrotem do stanu (1).
zdarzeniami jest najkrótszy w układzie własnym, w którym zdarzenia te są
***************************************************************
(równanie równoważne)
współpunktowe. W układach poruszających się względem układu własnego
24. RÓWNANIE VAN DER WAALSA:
obserwowany odstęp czasu pomiędzy tymi zdarzeniami jest dłuższy i wynosi:
Dla gazów rzeczywistych obserwuje się odstępstwa od równania gazu doskonałego
przy wysokich ciśnieniach i niskich temperaturach. Uwzględnienie w równaniu stanu
21. IZOPROCESY GAZU DOSKONAA
EGO:
gazu dwu poprawek  na objętość cząsteczek i oddziaływania
przemiana izochoryczna:
międzycząsteczkowe, prowadzi do równania van der Waalsa. Równanie to opisuje
- V=const.
- objętość układu pozostaje stała;
zachowanie się gazów rzeczywistych w szerokim zakresie gęstości. Zawiera dwie, Potencjał elektryczny jest określony jako stosunek energii potencjalnej
wyznaczone doświadczalnie, stałe van der Waalsa a oraz b.
oddziaływania ładunku próbnego z polem elektrycznym, w danym punkcie
pola, do wartości tego ładunku
W zewnętrznym polu elektrycznym na dipol działa moment sił określony wzorem
Energia potencjalna oddziaływania dipola z zewnętrznym polem elektrycznym
Powierzchnie ekwipotencjalne to powierzchnie, na których potencjał elektryczny
ma stałą wartość. Powierzchnie ekwipotencjalne są prostopadłe do linii sił pola.
względem stanu, w którym , wynosi
Pracę przesunięcia ładunku punktowego w polu elektrycznym można wyrazić
wzorem
Oddziaływanie z zewnętrznym polem elektrycznym dąży do ustawienia dipola tak,
aby wektor momentu dipolowego był zgodny z wektorem natężenia pola, czyli w
27. WA
ASNOŚCI ELEKTRYCZNE PRZEWODNIKÓW
stanie równowagi trwałej.
Przewodniki to ciała stałe o dużej koncentracji swobodnych elektronów (rzędu
koncentracji atomów). Sumaryczny ładunek nienaładowanego przewodnika jest
30. PRAWA PRZEPA
YWU PR
DU ELEKTRYCZNEGO
równy zero.
Prawo Ohma.
Przewodnik naładowany
Prawo Ohma opisuje sytuację, najprostszego przypadku związku między napięciem
25. GAZ DOSKONAA
Y:
przyłożonym do przewodnika (opornika), a natężeniem prądu przez ten przewodnik
" W stanie równowagi ładunek gromadzi się na powierzchni
- składa się z identycznych cząsteczek;
płynącego. Sformułowanie prawa Ohma: Stosunek natężenia prądu płynącego
- cząsteczki poruszają się chaotycznie i podlegają prawom dynamiki Newtona; przewodnika (swobodne ładunki jednoimienne w objętości
przez przewodnik do napięcia pomiędzy jego końcami jest stały.
- siły działają na cząsteczki tylko w momentach zderzeń; przewodnika odpychają się i przemieszczają dotąd, dopóki nie
- zderzenia są sprężyste a ich czas można pominąć; znajdą się na powierzchni).
- całkowita liczba cząsteczek jest baaaaardzo duża;
- objętość cząsteczek jest zaniedbywalnie mała w stosunku do objętości gazu; " W stanie równowagi powierzchnia naładowanego przewodnika
ciśnienie:
jest powierzchniÄ… ekwipotencjalnÄ… (Å‚adunki przemieszczajÄ… siÄ™
I - natężenie prądu U - napięcie między końcami przewodnika
- stosunek siły do powierzchni, na którą działa; (siła = zmiana pędu/ czas; "p/"t = F po powierzchni dopóty, dopóki potencjały wszystkich punktów
) nie wyrównają się, gdyby potencjały w dowolnych dwóch
Opór elektryczny jednorodnego przewodnika o stałym przekroju jest zależny od
- ostatecznie otrzymujemy wzór wyrażający związek pomiędzy mikroskopowymi punktach były różne, następowałby między nimi przepływ
(średnia prędkość cząsteczek) i makroskopowymi (ciśnienie i gęstość) własnościami ładunku). jego długości i pola przekroju oraz od rodzaju przewodnika, gdzie to opór
gazu : właściwy substancji, z której wykonany jest przewodnik.
" Rozkład gęstości powierzchniowej ładunku jest zależny od
Siła elektromotoryczna jest różnicą potencjałów wytwarzaną przez z
ródło prądu,
kształtu przewodnika, gęstość powierzchniowa jest tym większa
czyli urzÄ…dzenie przetwarzajÄ…ce energiÄ™ (chemicznÄ…, mechanicznÄ…, ...) na energiÄ™
im mniejszy jest lokalny promień krzywizny powierzchni
elektryczną. Jej wartość jest określona przez wydatek energetyczny z
ródła
przewodnika.
temperatura:
- jest miarą średniej energii kinetycznej chaotycznego ruchu cząsteczek;
" Natężenie pola elektrycznego wewnątrz przewodnika jest równe na wymuszenie przepływu ładunku , przypadający na jednostkę
- średnia prędkość kwadratowa zależna od wartości mikroskopowych (1) i
Å‚adunku.
zeru (wynika to z prawa Gaussa).
makroskopowych (2)
Prawa Kirchhoffa
" Natężenie pola elektrycznego na zewnątrz przewodnika, w 1) Suma natężeń prądów dopływających do punktu węzłowego (punktu połączenia
przewodów) jest równa sumie natężeń prądów wypływających z tego punktu.
pobliżu jego powierzchni jest wektorem prostopadłym do
2) Suma zmian potencjału na drodze zamkniętej w obwodzie elektrycznym jest
powierzchni i ma wartość
(1) równa zaru.
31. ZJAWISKO INDUKCJI ELEKTROMAGNETYCZNEJ
Zjawisko indukcji elektromagnetycznej polega na wzbudzaniu w zamkniętym
co wynika z prawa Gaussa.
obwodzie prądu indukcyjnego, pod wpływem zmian strumienia zewnętrznego pola
Przewodnik w polu elektrycznym
magnetycznego.
(2) Pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego zachodzi w przewodniku zjawisko
Prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya to prawo oparte na
energia: indukcji elektrycznej, które polega na przemieszczeniu elektronów swobodnych tak,
doświadczeniach Faradaya z 1831 roku. Z doświadczeń tych Faraday
- średnia energia cząsteczki o i stopniach swobody: aby pole elektryczne wytworzone przez nowy rozkład elektronów skompensowało
wywnioskował, że w zamkniętym obwodzie znajdującym się w zmiennym polu
i = 3 (gaz jednoatomowy; stopnie swobody wynikają z ruchu postępowego) całkowicie wnikające pole zewnętrzne. W wyniku zjawiska indukcji elektrycznej
magnetycznym, pojawia się siła elektromotoryczna indukcji równa prędkości zmian
i = 5 (gaz dwuatomowy; stopnie swobody wynikają z ruchu postępowego i przewodnik jako całość pozostaje obojętny, ale jego poszczególne części uzyskują
strumienia indukcji pola magnetycznego przechodzÄ…cego przez powierzchniÄ™
obrotowego) ładunki przeciwnych znaków o jednakowej wartości.
rozpiętą na tym obwodzie. Prawo to można wyrazić wzorem
i = 6 (gaz wieloatomowy; stopnie swobody wynikają z ruchu postępowego i Własności elektryczne izolatorów
obrotowego) Izolatory, czyli dielektryki to substancje, w których koncentracja swobodnych
i = 8 ( cząsteczki niesztywne mają dodatkowe stopnie swobody wynikające z elektronów jest bardzo mała, a o własnościach elektrycznych decydują ładunki
oscylacji) związane, które mogą wykonywać tylko niewielkie ruchy wokół położeń równowagi.
W obojętnym dielektryku zewnętrzne pole elektryczne powoduje polaryzację
dielektryczną - niewielkie przesunięcia ładunków związanych, których skutkiem jest
uzyskanie przez każdy element objętości pewnego momentu dipolowego. Pola Może też być przedstawione w postaci:
elektryczne ładunków wewnątrz dielektryka znoszą się. Przesunięcia ładunków w
warstwach przypowierzchniowych powodują, że na przeciwległych powierzchniach
Zasada ekwipartycji energii: na każdy stopień swobody cząsteczki przypada
średnio ta sama energia. prostopadłych do wektora natężenia pola indukują się ładunki powierzchniowe
o przeciwnych znakach. Pole w dielektryku jest sumÄ… pola wnikajÄ…cego i
gdzie:
26. PRAWO COULOMBA przeciwnego pola pochodzącego od ładunków powierzchniowych, którego
natężenie jest zawsze mniejsze od natężenia pola zewnętrznego. Zatem natężenie
" V - siła elektromotoryczna powstająca w pętli,
Dwa punktowe ładunki elektryczne i działają na siebie siłą, której wartość
pola w dielektryku jest różne od zera (przeciwnie niż w przewodniku), ale mniejsze
jest wprost proporcjonalna do iloczynu ładunków i odwrotnie proporcjonalna do
od natężenia pola zewnętrznego. Stosunek wartości wektorów: natężenia pola
" E - natężenie indukowanego pola elektrycznego,
kwadratu ich wzajemnej odległości:
zewnętrznego i natężenia pola w dielektryku jest względną
" l - pętla,
przenikalnością elektryczną dielektryka
" dl - nieskończenie mały odcinek pętli,
" Ś - strumień indukcji magnetycznej,
B
" dt - nieskończenie mały odcinek czasu,
28. POJEMNOŚĆ ELEKTRYCZNA
gdzie jest przenikalnością elektryczną próżni zaś względną
Stosunek ładunku wprowadzonego na przewodnik do potencjału wytworzonego na
przenikalnością ośrodka. " s - powierzchnia zamknięta pętlą l,
jego powierzchni jest dla danego przewodnika wielkością stałą.
A
adunki różnoimienne przyciągają się, jednoimienne odpychają.
Wielkość tę, określającą zdolność przewodnika do gromadzenia ładunku nazywamy
pojemnością elektryczną
Pole elektryczne wytworzone przez ładunki elektryczne to przestrzeń, w której na
umieszczony ładunek działa siła elektryczna. Oddziaływaniu temu towarzyszy
energia potencjalna zwana energią elektryczną. " - szybkość zmiany strumienia indukcji
Natężenie pola elektrycznego jest określone jako stosunek siły działającej w
magnetycznej,
danym punkcie pola na punktowy ładunek próbny do wartości tego ładunku
" B - indukcja magnetyczna.
Pojemność elektryczna przewodnika zależy od: kształtu i rozmiarów przewodnika,
Reguła Lenza
własności elektrycznych ośrodka w którym znajduje się przewodnik oraz od
Kierunek prądu indukcyjnego jest taki żeby strumień pola magnetycznego
obecności w pobliżu przewodnika innych przewodników.
wytworzonego przez ten prąd przeciwdziałał zmianie strumienia zewnętrznego pola
Przewodnik lub układ przewodników służący do gromadzenia ładunku nazywamy
magnetycznego wywołującej zjawisko indukcji.
kondensatorem.
Energia naładowanego kondensatora
Prawo Gaussa dla wektora natężenia pola elektrycznego 32. ZJAWISKO SAMOINDUKCJI
Energia zgromadzona w kondensatorze czyli energia pola elektrycznego jest równa
Strumień wektora natężenia pola elektrycznego przez zamkniętą powierzchnię Samoindukcja występuje, gdy siła elektromotoryczna wytwarzana jest w tym samym
pracy wykonanej podczas Å‚adowania kondensatora
ograniczającą układ ładunków wytwarzających pole elektryczne jest wprost obwodzie, w którym płynie prąd powodujący indukcję, powstająca siła
elektromotoryczna przeciwstawia się zmianom natężenia prądu elektrycznego.
proporcjonalny do sumarycznego ładunku układu Indukcyjność obwodu jest równa sile elektromotorycznej samoindukcji jaka powstaje
w obwodzie przy zmianie natężenia o 1 amper występująca w czasie 1 sekundy
Gęstość energii pola elektrycznego w kondensatorze, czyli energia przypadająca na Zjawisko samoindukcji opisuje wzór:
jednostkę objętości wyraża się wzorem
,
gdzie:
Natężenie i gęstość prądu elektrycznego.
Prąd elektryczny to uporządkowany ruch ładunków elektrycznych pod wpływem
Prawo Gaussa wyraża bardzo ważną własność pola elektrycznego: jest to pole
to indukowana siła elektromotoryczna w woltach,
pola elektrycznego. Nośnikami prądu mogą być ładunki dodatnie (np. jony w cieczy
z
ródłowe. y
ródłem pola jest ładunek. A
adunek dodatni jest dodatnim z
ródłem pola,
L - Indukcyjność cewki lub elementu obwodu elektrycznego,
lub w gazie) i ładunki ujemne (elektrony w ciele stałym, elektrony i jony w cieczy lub
Å‚adunek ujemny jest ujemnym z
ródłem pola.
I - natężenie prądu w amperach,
w gazie). Jako kierunek prądu przyjęto kierunek ruchu nośników dodatnich, a więc
t - czas w sekundach
prąd płynie od potencjału wyższego do potencjału niższego.
Opis energetyczny pola elektrycznego
Natężenie prądu jest określone jako szybkość przepływu ładunku, czyli stosunek
Praca
33. ELEKTROMAGNETYCZNE DRGANIA SWOBODNE
Zachodzą one w zamkniętym obwodzie elektrycznym, w którym oporność jest
ładunku przepływającego przez przekrój poprzeczny przewodnika w czasie
równa zero, umieszczony jest kondensator o pojemności C i zwojnica O
Na ładunek punktowy q pole elektryczne o natężeniu działa siłą
, do tego czasu. indukcyjności L.
I=dq/dt , I=+"j*dS
. Zatem praca przesunięcia ładunku z punktu do
Dla danego przewodnika stosunek napięcia między końcami przewodnika do Kondensator naładowujemy pewnym ładunkiem. Zamykamy odwód i obserwujemy,
natężenia prądu płynącego przez przewodnik jest wielkością stałą. Wielkość tę że kondensator się rozładowuje, a prąd zmienny powoduje powstanie siły
punktu jest określona wzorem:
nazywamy oporem elektrycznym. elektromotorycznej indukcji. Jeśli nie będzie żadnej ingerencji z zewnątrz, to w
obwodzie zachodzą drgania swobodne, to znaczy można je opisać za pomocą
29. DIPOL ELEKTRYCZNY funkcji harmonicznych.
Dipol elektryczny stanowią dwa ładunki różnoimienne i położone w Równanie oscylatora drgań swobodnych:
odległości d. Układowi temu przypisujemy wektor elektrycznego momentu
gdzie jest bardzo małym elementem krzywej wzdłuż której jest
q(t) = q0cosÉot
dipolowego określony wzorem
przesuwany Å‚adunek.
Elektryczna energia potencjalna jest określona w następujący sposób: q0= amplituda drgań
Wyobraz
my sobie przejście układu fizycznego oddziałującego siłami elektrycznymi w0=częstość drgań
od stanu fizycznego nr 1 do stanu fizycznego nr 2.
Obydwu stanom przypisujemy elektrycznÄ… energiÄ™ potencjalnÄ…, przy czym energia 34. ELEKTROMAGNETYCZNE DRGANIA TA
UMIONE
Sytuację mamy podobną do poprzedniej, z tym, że teraz dodatkowo kondensator
potencjalna układu w stanie drugim jest równa sumie energii potencjalnej w stanie gdzie jest wektorem skierowanym od ładunku ujemnego do dodatniego.
pierwszym i pracy wykonanej przy przejściu od stanu do stanu się rozładowuje nie tylko przez zwojnicę, ale też przez opór R. Zakładamy, że suma
Natężenie pola elektrycznego wytworzonego przez dipol w odległości :
zmian potencjału na drodze zamkniętej jest równa zeru. Tym razem równanie
oscylatora drgań tłumionych przybiera postać:
.
q(t) = q0e- ² t cosÉ t
t
gdzie symbol beta oznacza współczynnik tłumienia, q0-amplitudę drgań, natomiast
omega t  częstość tłumienia.
35. ELEKTROMAGNETYCZNE DRGANIA WYMUSZONE.
Tym razem w obwodzie oprócz kondensatora, zwojnicy i opornika podłączamy
z
ródło napięcia sinusoidalnego U.
Równanie oscylatora drgań wymuszonych:
q(t) = q0 sin(É t - Õ )
Współczynnik  fi określa tzw. Przesunięcie fazowe.
Jeżeli amplituda drgań q0 przy pewnej częstości w jest największa, to takie zjawisko
nazywamy rezonansem elektromagnetycznym. Rezonans w obwodzie RLC
zachodzi, gdy współczynnik tłumienia jest mniejszy od wartości granicznej
. Gdy tłumienie jest większe układu nie udaje się
wprowadzić w stan rezonansu.
36. RÓWNANIA MAXWELLA.
Cały elektromagnetyzm daje się zapisać za pomocą 4 równań Maxwella:
1) wiąże ono z
ródło pola elektromagnetycznego z właściwościami
tego pola  strumień pola elektrycznego przez zamkniętą
powierzchnię jest równy całkowitemu ładunkowi
umieszczonemu w przestrzeni wyznaczonej przez tÄ™
powierzchnię, czyli sumie gęstości ładunku w tej objętości
D * dS = Á * dV = Q
+" +"
2) mówi ono, że w przyrodzie nie ma ładunków magnetycznych,
zatem strumień pola magnetycznego przez zamkniętą
powierzchnię jest równy zawsze zeru.
B * dS = 0
+"
3) Wskutek zmiany strumienia pola magnetycznego powstaje
wirowe pole elektryczne. Strumień pola elektrycznego jest
równy szybkości zmian indukcyjnego pola magnetycznego
- d
E * dl = B * dS
+" +"
dl
Znak minus oznacza, że zwrot wektora pola magnetycznego
ustalamy za pomocą reguły Lenza, tzn. prąd indukcyjny płynie w
tę stronę, aby przeciwdziałać zmianie wartości pola
magnetycznego.
4) y
ródłem pola magnetycznego jest płynący prąd elektryczny lub
szybkość zmian indukcyjnego pola elektrycznego
d
H * dl = j * dS + D * dS
+" +" +"
dt
Litera j oznacza gęstość prądu elektrycznego, natomiast całka z j ds. 
zmianę gęstości prądu na danej powierzchni, a więc jego natężenie I mierzone w
amperach.
37. RÓWNANIE FALOWE DLA FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH
Wzory opisujÄ…ce rozchodzenie siÄ™ fali elektromagnetycznej:
2 2
d E 1 d E
= *
2
dt µ µ dx2
0 0
W drugim wzorze zamiast E(natężenia pola elektrycznego) wstawiamy B (natężenie
pola magnetycznego).
38. FALE ELEKTROMAGNETYCZNE
Fala elektromagnetyczna jest zaburzeniem ośrodka polegającym na rozchodzeniu
się w przestrzeni dwóch pól: magnetycznego i elektrycznego. Ich wychylenia
(amplitudy) są do siebie prostopadłe i prostopadłe do kierunku rozchodzenia się fali.
Prędkość rozchodzenia się takiej fali wynosi:
1
v =
µ µ
0 0
W mianowniku występują stałe fizyczne, więc możemy je podstawić i okazuje się, że
v=c, czyli prędkości światła.
Widmo fal elektromagnetycznych obejmuje:
- fale radiowe
- mikrofale
- podczerwień
- nadfiolet
- światło widzialne
- promieniowanie X
- promieniowanie gamma
-promieniowanie kosmiczne
39. PRAWA ODBICIA I ZAA
AMANIA ÅšWIATA
A
Przy przejściu z jednego ośrodka do drugiego światło odbija się i załamuje. Kąt
padania jest równy kątowi odbicia, natomiast, jeżeli L1 to kąt padania, a L2  kąt
załamania, to zachodzi między nimi taki związek:
sin Ä…1
n =
sin Ä…2
gdzie n jest to współczynnik załamania światła, zależny od tego, z jakiego, do
jakiego ośrodka przechodzi światło. Jeżeli sinus kąta padania jest równy bądz

większy 1/n, to zachodzi całkowite wewnętrzne odbicie, czyli światło w ogóle się nie
załamuje, tylko się w 100% odbija.
40. INTERFERENCJA, DYFRAKCJA I POLARYZACJA ÅšWIATA
A.
Zjawisko interferencji zachodzi, gdy w określonym punkcie przestrzeni nakładają
się dwie jednakowe, monochromatyczne fale świetlne (tego samego koloru). Fale te
się wzmacniają lub osłabiają, zależnie od różnicy faz w miejscu spotkania.
Wzmocnienie zachodzi wtedy, gdy fale mają zgodne fazy, osłabienie,  gdy mają
fazy przeciwne.
Zjawisko dyfrakcji zachodzi, gdy na szczelinę pada fala płaska. Poza szczelinę
przedostaje siÄ™ fala o powierzchni lekko zakrzywionej, rozchodzÄ…ca siÄ™ w obszarze
szerszym niż wynika to z praw rozchodzenia się światła. To poszerzenie jest istotą
dyfrakcji. Efekt ugięcia jest tym mniejszy, im mniejsza jest szerokość szczeliny w
stosunku do długości fali.
Fala, która drga we wszystkich kierunkach prostopadłych do promienia, nazywana
jest falą niespolaryzowaną. Aby te drgania uporządkować, możemy postąpić na 2
sposoby:
- użyć polaroidu: płytki, w której cząsteczki tak są ułożone, że tworzą łańcuch; wtedy
przepuszcza ona jedynie składową wektora E, która jest równoległa do promienia.
Kiedy wez
miemy drugą taką płytkę i zaczniemy ją obracać, to światło przechodząc
najpierw przez jedną płytkę, potem przez drugą, spolaryzuje się
- odbić światło  możemy odbić światło od płaskiej powierzchni pod kątem tzw.
Brewstera, którego tangens jest równy współczynnikowi załamania światła przy
przejściu z ośrodka A do ośrodka B. Np. dla przejścia światła z powietrza do wody
współczynnik załamania n jest równy 1,33. Arcus tangens 1,33 wynosi 53,5 stopnia;
zatem aby spolaryzować światło, można je odbić od wody pod kątem dokładnie 53,5
stopnia.