Одиннадцатый класс
  1. Механика  1.1. Динамика  1.1.1. Движение в одном измерении  1.1.2. Motion in two and three dimensions  1.1.3. Перемещение и Расстояние  1.1.4. Скорость и вектор скорости  1.1.5. Ускорение и замедление  1.1.6. Графический анализ движения  1.1.7. Уравнения движения (расширенные выводы)  1.1.8. Свободное падение и терминальная скорость  1.1.9. Projectile motion  1.1.10. Относительная скорость в одномерном и двумерном пространстве  1.1.11. Motion of a car on an inclined plane  1.2. Dynamics  1.2.1. Законы движения Ньютона и их применения  1.2.2. Инерция и первый закон Ньютона  1.2.3. Force and types of force  1.2.4. Static and kinetic friction  1.2.5. Круговое движение и центростремительное ускорение  1.2.6. Неравномерное круговое движение  1.2.7. Банкинг дорог и кривых  1.2.8. Импульс и момент  1.2.9. Сохранение импульса в одномерной и двумерной пространстве  1.2.10. Применения третьего закона Ньютона  1.3. Работа, Энергия и Мощность  1.3.1. Работа, выполняемая постоянной и переменной силой  1.3.2. Теорема о работе и энергии  1.3.3. Кинетическая и потенциальная энергия  1.3.4. Гравитационная и упругая потенциальная энергия  1.3.5. Сохранение механической энергии  1.3.6. Мощность и мгновенная мощность  1.3.7. Эффективность машин  1.3.8. Работа, выполненная консервативными и неконсервативными силами  1.4. Вращательное движение  1.4.1. Крутящий момент и угловое ускорение  1.4.2. Равновесие вращения  1.4.3. Момент инерции и его применения  1.4.4. Угловой момент и его сохранение  1.4.5. Kinetic energy of rolling motion and rotation  1.4.6. Теорема параллельных и перпендикулярных осей  1.4.7. Динамика вращательного движения
  2. Гравитационная сила  2.1. Универсальное тяготение  2.1.1. Newton's law of universal gravitation  2.1.2. Гравитационное поле и потенциал  2.1.3. Изменение ускорения из-за гравитации  2.1.4. Kepler's laws of planetary motion  2.1.5. Orbital mechanics and satellites  2.1.6. Скорость ухода и орбитальная скорость  2.1.7. Weightlessness and free fall  2.1.8. Gravitational potential energy and energy in orbits  2.1.9. Черные дыры и гравитационное линзирование
  3. Свойства вещества  3.1. Механика жидкости  3.1.1. Плотность и давление в жидкостях  3.1.2. Pascal's theory and applications  3.1.3. Принцип Архимеда и плавучесть  3.1.4. Уравнение Бернулли и его применения  3.1.5. Continuity equation and the Venturi effect  3.1.6. Surface tension and capillarity  3.1.7. Вязкость и закон Пуазейля  3.1.8. Число Рейнольдса и турбулентность  3.2. Упругость и деформация  3.2.1. Hooke's law and the stress-strain relation  3.2.2. Модуль упругости и его применения  3.2.3. Deformation and yield strength of solids
  4. Thermal physics  4.1. Тепло и температура  4.1.1. Thermometric properties and temperature scale  4.1.2. Термическое расширение твердых тел, жидкостей и газов  4.1.3. Система теплообмена  4.1.4. Удельная теплоемкость и калориметрия  4.1.5. Скрытая теплота и фазовый переход  4.2. Кинетическая теория газов  4.2.1. Молекулярная модель газов  4.2.2. Кинетическое объяснение температуры  4.2.3. Уравнение идеального газа и отклонения  4.2.4. Mean free path and Maxwell–Boltzmann distribution  4.3. Законы термодинамики  4.3.1. Нулевой закон и тепловое равновесие  4.3.2. Первый закон и внутренняя энергия  4.3.3. The Second Law and Entropy  4.3.4. Цикл Карно и тепловые двигатели  4.3.5. Холодильники и тепловые насосы
  5. Волны и колебания  5.1. Простое гармоническое движение  5.1.1. Уравнения гармонических колебаний  5.1.2. Энергия в МГД  5.1.3. Damped and forced oscillations  5.1.4. Резонанс и приложения  5.1.5. Pendulum and spring-mass system  5.2. Волновое движение  5.2.1. Типы механических волн  5.2.2. Волновое движение и перенос энергии  5.2.3. Superposition Principle and Standing Waves  5.2.4. Reflection, Refraction and Diffraction  5.2.5. Эффект Доплера в звуке и свете  5.2.6. Pulsations and interference
  6. Electricity and Magnetism  6.1. Электростатика  6.1.1. Электрический заряд и его сохранение  6.1.2. Закон Кулона и его применение  6.1.3. Электрическое поле и электрический поток  6.1.4. Электрический потенциал и потенциальная энергия  6.1.5. Capacitance and Energy Stored in a Capacitor  6.2. Электрический ток  6.2.1. Закон Ома и электрическое сопротивление  6.2.2. Сопротивление и температурная зависимость  6.2.3. Законы Кирхгофа и анализ цепей  6.2.4. Электрическая мощность и эффективность  6.2.5. Combination of resistors  6.3. Magnetism and Electromagnetism  6.3.1. Магнитные поля и их источники  6.3.2. Магнитная сила на движущиеся заряды  6.3.3. Electromagnetic induction  6.3.4. Законы Фарадея и Ленца  6.3.5. Индуктивность и трансформатор  6.3.6. Переменный ток и его применение
  7. Оптика  7.1. Отражение и преломление  7.1.1. Законы отражения и преломления  7.1.2. Зеркала и линзы  7.1.3. Total internal reflection and optical fiber  7.2. Волновая оптика  7.2.1. Интерференция и дифракция  7.2.2. Двойной щелевой эксперимент Юнга  7.2.3. Поляризация света
  8. Modern Physics  8.1.1. Photoelectric effect and Einstein's theory  8.1.2. Двойственность волны и частицы  8.1.3. Heisenberg's uncertainty principle  8.1.4. Эффект Комптона  8.2. Atomic and Nuclear Physics  8.2.1. Атомная модель и уровни энергии  8.2.2. Радиоактивный распад и период полураспада  8.2.3. Ядерное деление и синтез
  9. Электроника и связь  9.1. Semiconductors  9.1.1. pn junction and diode  9.1.2. Транзисторы и логические элементы  9.1.3. Интегральные схемы и их применения  9.2. Communication Systems  9.2.1. Основы аналоговой и цифровой связи  9.2.2. Беспроводная и оптическая связь  9.2.3. Модуляция и демодуляция

Одиннадцатый класс ↓


Оптика


Оптика — это раздел физики, который сосредоточен на изучении света. Она исследует, как свет ведет себя и взаимодействует с различными материалами. В повседневной жизни мы сталкиваемся с оптикой в различных формах, таких как очки, камеры, телескопы и микроскопы. Понимание оптики важно для разработки этих технологий и улучшения нашей способности видеть окружающий мир.

Природа света

Свет - это вид энергии, который распространяется в виде волн. В физике эти волны называются электромагнитными волнами. Они состоят из электрических и магнитных полей, которые движутся в пространстве. Одна из интересных особенностей света заключается в том, что он может вести себя как волна и как частица. Это называется волновой-частичной двойственностью.

Световые волны могут различаться по длине волны и частоте. Длина волны - это расстояние между двумя последовательными пиками волны, а частота - количество волн, проходящих через точку за одну секунду. Разные длины волн в пределах видимого диапазона света приводят к различным цветам, которые мы можем видеть.

Визуальный пример: длина волны

Длина волны

Отражение

Отражение происходит, когда свет попадает на поверхность объекта. Самый простой пример отражения происходит, когда мы смотрим в зеркало. Изображение, которое мы видим в зеркале, является результатом отражения света от поверхности зеркала.

Закон отражения

Закон отражения гласит, что угол падения равен углу отражения. Эти углы измеряются от нормали, которая является воображаемой линией, перпендикулярной отражающей поверхности.

Угол падения (θi) = Угол отражения (θr)

Визуальный пример: закон отражения

падающий лучОтраженный лучОбщийθiθR

Рефракция

Рефракция — это изгиб света, когда он проходит из одной среды в другую. Это происходит потому, что скорость света меняется, когда он проходит между веществами с разной плотностью. Классическим примером рефракции является изгиб соломинки, помещенной в стакан с водой.

Степень, на которую свет изгибается, зависит от показателя преломления материала. Показатель преломления — это мера того, насколько сильно материал замедляет скорость света.

Закон Снеллиуса

Закон Снеллиуса описывает взаимосвязь между углами падения и преломления, а также показателями преломления двух сред. Его можно записать как:

n₁ sin(θ₁) = n₂ sin(θ₂)

Здесь n₁ и n₂ — это показатели преломления, а θ₁ и θ₂ — углы падения и преломления соответственно.

Визуальный пример: рефракция

падающий лучПреломленный лучОбщийθ₁θ₂

Линзы

Линзы — это прозрачные объекты, которые формируют изображение путем преломления света. Они широко используются в очках, камерах и микроскопах. Существует два основных типа линз: выпуклые линзы и вогнутые линзы.

Выпуклая линза

Выпуклая линза, также называемая сходящей линзой, имеет большую толщину в центре, чем по краям. Когда лучи света проходят через выпуклую линзу, они сходятся или соединяются. Этот тип линзы может фокусировать свет для формирования четкого изображения на экране.

Интересным примером использования выпуклой линзы является фокусировка солнечного света в точку с использованием увеличительного стекла. Сфокусированный свет может поджечь бумагу из-за сконцентрированной световой энергии.

Вогнутая линза

Вогнутая линза, также называемая рассеивающей линзой, имеет меньшую толщину в центре и большую по краям. Это распространяет или рассеивает лучи света. Эти линзы используются в очках для близоруких людей, так как они рассеивают свет перед тем, как он достигает глаза, облегчая фокусировку.

Визуальный пример: выпуклая линза

Падающие лучиСходящиеся лучи

Применения оптики

Оптика играет важную роль во многих технологиях и научных исследованиях. Ниже приведены некоторые примеры применения оптики:

  • Очки: Линзы в очках корректируют зрение, изменяя направление входящих лучей света так, чтобы они правильно фокусировались на сетчатке.
  • Камера: Камеры используют линзы для фокусировки света на пленку или цифровой сенсор, что позволяет получать изображения с высокой степенью детализации.
  • Микроскопы: Микроскопы используют множество линз для увеличения маленьких объектов, делая их видимыми для невооруженного глаза.
  • Телескопы: Телескопы собирают свет от удаленных объектов, таких как звезды и планеты, и фокусируют его для формирования четкого изображения.
  • Волоконная оптика: Волоконно-оптические кабели передают световые сигналы на большие расстояния с минимальными потерями для телекоммуникаций.

Заключение

Оптика — это фундаментальная часть физики, которая предоставляет важную информацию о поведении света. Она помогает нам понять отражение и преломление и позволяет исследовать технологические приложения линз. Изучая оптику, мы получаем большее понимание того, как свет воздействует на окружающий нас мир и как мы можем использовать его свойства для практических применений.


Одиннадцатый класс → 7


U
username
0%
завершено в Одиннадцатый класс

← Предыдущий (6.3.6)
Переменный ток и его применение
Следующий (7.1) →
Отражение и преломление

Комментарии 



Оптика

https://www.physicsflow.com/g11/7?pfal=ru