2. Энергия, переносимая волной. Интенсивность волн.

Волна – это колебания, распространяющиеся в пространстве с течением времени. Колебания- движения, которые периодически повторяются. При распространении волны происходит передача, распространение колебательного движения, волна переносит энергию без переноса самого колеблющегося объекта. Энергию, переносимую волной через единицу площади в единицу времени, удобно характеризовать интенсивностью. [Вт/м²] [Дж/с*м²]

Энергию волны можно найти, если энергию отдельного осциллятора, из которых состоит волна, умножить на их число. Осциллятор характеризуется массой m₀ и жесткость k. В процессе колебаний происходит превращение кинетической энергии в потенциальную и обратно, причем в моменты наибольшего отклонения из положения равновесия полная энергия состоит только из потенциальной энергии, при прохождении же системы через положение равновесия полная энергия состоит лишь из кинетической энергии.

Выясним как изменяется со временим кинетическая и потенциальная энергия гармонического колебания

Складываем, получаем

Билет №30

1.Оптически активные вещества. Вращение плоскости поляризации. Закон Био.

ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА - вещества, вращающие плоскость поляризации проходящего через них света. 1 тип оптически активны в любом агрегатном состоянии (сахара, аминокислота, никотин, винная кислота). 2 тип активны только в кристаллической фазе (кварц, киноварь). Оптические активные вещества всегда существуют в двух формах: правовращающие «+» (по часовой стрелке) и левовращающие «-».

Вращение плоскости поляризации. Если между скрещенными поляризатором Р и анализатором А, дающими темноту, поместить оптически активное вещество, то становится светло. При повороте анализатора на некоторый угол ϕ можно вновь получить темноту. Угол ϕ и есть угол, на который оптически активное вещество поворачивает плоскость поляризации света, прошедшего через поляризатор.

Закон Био: α = [α] · l · с

[α]- удельное вращение плоскости поляризации света, зависящее от природы вещества.

α — угол вращения плоскости поляризации

Луч, у которого колебания световой волны происходят только в какой-то одной плоскости – поляризованный. Плоскость, в которой происходят колебания луча – плоскость колебаний. Поляризаторы – специальные устройства, выделяющие плоскополяризованный луч из естественного. Анализаторы - определяют плоскость колебаний волны. Поляризатор и анализатор устроены одинаково, поэтому и называются оба поляроидами. Интенсивность – энергетическая характеристика, отношение полной энергии к площади поверхности за определенное время [Вт/м²] [Дж/с*м²] Естественный свет – случайное сочетание поляризованных волн, колебание вектора напряженности происходят в различных плоскостях. График зависимости угла поворота плоскости поляризации заданного оптического вещества от концентрации при стандартной толщине кюветы. 1) Неизвестной концентрации раствор помещают в кювету, затем измеряют угол поворота плоскости поляризации. 2) Идентификация полученного вещества. Изготавливают несколько растворов разной концентрации, строят график, измеряют угол отклонения для кюветы стандартной длины, вычисляют коэффициент удельного вращения (tga). 

[α]- удельное вращение плоскости поляризации света град*м²/кг

α — угол вращения плоскости поляризации

с — концентрация оптически активного вещества [кг/м³]

l – толщина слоя раствора [м]