Učební text k přednášce UFY102

Podobné dokumenty
Příklad 33 : Energie elektrického pole deskového kondenzátoru. Ověření vztahu mezi energií, kapacitou a veličinami pole.

F9 SOUSTAVA HMOTNÝCH BODŮ

Příklad 1 (25 bodů) řešení Pro adiabatický děj platí vztah (3 body) pv konstanta, (1)

Kmity vynucené

Učební text k přednášce UFY102

Vyzařovací(směrová) charakteristika F(θ,ϕ), výkonová směrová charakteristika F 2 (θ,ϕ), hustota vyzářeného výkonu S r

Dráhy planet. 28. července 2015

V. Stacionární proudové pole... 2 V.1. Elektrický proud... 2 V.2. Proudová hustota... 2 V.3. Rovnice kontinuity proudu... 3 V.4.

Elastické deformace těles

Obr. DI-1. K principu reverzibility (obrácení chodu paprsků).

5. Světlo jako elektromagnetické vlnění

= = Řešení: Pro příspěvek k magnetické indukci v bodě A platí podle Biot-Savartova zákona. d 1

do strukturní rentgenografie e I

integrovat. Obecně lze ale říct, že pokud existuje určitý integrál funkce podle různých definic, má pro všechny takové definice stejnou hodnotu.

je jedna z orientací určena jeho parametrizací. Je to ta, pro kterou je počátečním bodem bod ϕ(a). Im k.b.(c ) ( C ) (C ) Obr Obr. 3.5.

Nadměrné daňové břemeno

SMR 2. Pavel Padevět

Seznámíte se s další aplikací určitého integrálu výpočtem obsahu pláště rotačního tělesa.

Odraz na kulové ploše

7. Integrální počet Primitivní funkce, Neurčitý integrál

67) Čtyři Maxwellovy rovnice v nestacionárním poli obecná časová závislost. Zobecněný Ampérův zákon. rot. Faradayův indukční zákon.

KONSTRUKTIVNÍ GEOMETRIE. Mgr. Petra Pirklová, Ph.D. kmd.fp.tul.cz Budova G, 4. patro

Geometrické a fyzikální aplikace určitého integrálu. = b a. je v intervalu a, b záporná, je integrál rovněž záporný.

Učební text k přednášce UFY102

17 Křivky v rovině a prostoru

Příklady elektrostatických jevů - náboj

ANALYTICKÁ GEOMETRIE

Dynamický výpočet vačkového hřídele Frotoru

STACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE

INTEGRACE KOMPLEXNÍ FUNKCE KŘIVKOVÝ INTEGRÁL

LINEÁRNÍ DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE 2.ŘÁDU

V případě plynných látek mohu tuto rovnovážnou konstantu přepočítat na rovnovážnou konstantu tlakovou (dosazuji relativní parciální tlaky):

MAGNETICKÉ POLE ELEKTRICKÉHO PROUDU. r je vyjádřen vztahem

Keplerova úloha. Abstrakt: Článek řeší problém pohybu planety (Země) kolem Slunce.

RBZS Úloha 1 Postup řešení

F (x, h(x)) T (g)(x) = g(x)

Rezonanční obvody v MIT

= 2888,9 cm -1. Relativní atomové hmotnosti. leží stejný přechod pro molekulu H 37 Cl? Výsledek vyjádřete jako

Hlavní body. Keplerovy zákony Newtonův gravitační zákon. Konzervativní pole. Gravitační pole v blízkosti Země Planetární pohyby

VE FYZICE A GEOMETRII. doc. RNDr. Jan Kříž, Ph.D., RNDr. Jiří Lipovský, Ph.D.

KŘIVKOVÉ INTEGRÁLY. Křivka v prostoru je popsána spojitými funkcemi ϕ, ψ, τ : [a, b] R jako množina bodů {(ϕ(t), ψ(t), τ(t)); t

. Potom (2) B pro danou periodickou funkci f ( ) x se nazývá Fourierova analýza.

Téma 5 Spojitý nosník

Až dosud jsme se zabývali většinou reálnými posloupnostmi, tedy zobrazeními s definičním

VIII. Primitivní funkce a Riemannův integrál

ZATĚŽOVACÍ ZKOUŠKY. Obr. 1. Statická zatěžovací zkouška; zatížení (N) zatlačení (cm)

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS Řešené úlohy a postupy: Spojité rozložení náboje

OBECNÝ URČITÝ INTEGRÁL

Úlohy krajského kola kategorie A

( ) ( ) ( ) Vzdálenost bodu od přímky II. Předpoklady: 7312

= b a. V případě, že funkce f(x) je v intervalu <a,b> záporná, je integrál rovněž záporný.

k + q. Jestliže takový dipól kmitá s frekvencí ν (odpovídající

4. přednáška 22. října Úplné metrické prostory. Metrický prostor (M, d) je úplný, když každá cauchyovská posloupnost bodů v M konverguje.

Odraz na kulové ploše Duté zrcadlo

Kolmost rovin a přímek

11. cvičení z Matematické analýzy 2


Vlnová teorie. Ing. Bc. Michal Malík, Ing. Bc. Jiří Primas. TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

6. Určitý integrál a jeho výpočet, aplikace

5.3.4 Využití interference na tenkých vrstvách v praxi

{ } ( ) ( ) Vztahy mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice. Předpoklady: 2301, 2508, 2507

13. Exponenciální a logaritmická funkce

Kinematika tuhého tělesa

Elektromagnetické pole je generováno elektrickými náboji a jejich pohybem. Je-li zdroj charakterizován nábojovou hustotou ( r r

Přehled základních vzorců pro Matematiku 2 1

MATEMATICKÁ STATISTIKA 1, CVIČENÍ (NMSA331) Poslední úprava dokumentu: 17. listopadu 2016

Gaussovská prvočísla

Řešení úloh krajského kola 58. ročníku fyzikální olympiády Kategorie B Autor úloh: J. Thomas

1. Dvě stejné malé kuličky o hmotnosti m, jež jsou souhlasně nabité nábojem Q, jsou 3

GEOMETRICKÉ APLIKACE INTEGRÁLNÍHO POČTU

Úloha č. 1 pomůcky Šíření tepla v ustáleném stavu základní vztahy

Newtonův gravitační zákon

Trivium z optiky Vlnění

5 Poměr rychlostí autobusu a chodce je stejný jako poměr drah uražených za 1 hodinu: v 1 = s 1

Duktilní deformace, část 1

3. Kvadratické rovnice

ELEKTRICKÝ NÁBOJ COULOMBŮV ZÁKON INTENZITA ELEKTRICKÉHO POLE

ZÁKLADY. y 1 + y 2 dx a. kde y je hledanou funkcí proměnné x.

Fyzikální kabinet GymKT Gymnázium J. Vrchlického, Klatovy

4πε 0. 4πε. Elektrické pole kapitola 23 Elektrické pole rovnoměrně nabité tyče. Q = λ. d. se ruší, sčítáme pouze de y. de y. y d + 4y N/C Q N/C

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ GB02 FYZIKA II MODUL M01 ELEKTŘINA A MAGNETISMUS

VIII. Primitivní funkce a Riemannův integrál

Obecně: K dané funkci f hledáme funkci ϕ z dané množiny funkcí M, pro kterou v daných bodech x 0 < x 1 <... < x n. (δ ij... Kroneckerovo delta) (4)

1.7.2 Moment síly vzhledem k ose otáčení

Napětí horninového masivu

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2015

INTEGRÁLNÍ POČET. Primitivní funkce. Neurčitý integrál. Pravidla a vzorce pro integrování

Proudění plynu vakuovým potrubím

1. Vznik zkratů. Základní pojmy.

Křivkový integrál funkce

Jak již bylo uvedeno v předcházející kapitole, můžeme při výpočtu určitých integrálů ze složitějších funkcí postupovat v zásadě dvěma způsoby:

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ VLASTIMIL HANZL FOTOGRAMMETRIE MODUL 01 TEORETICKÉ ZÁKLADY FOTOGRAMMETRIE

6. Setrvačný kmitový člen 2. řádu

Diferenciální počet. Spojitost funkce

Název školy: ZŠ A MŠ ÚDOLÍ DESNÉ, DRUŽSTEVNÍ 125, RAPOTÍN Název projektu: Ve svazkové škole aktivně - interaktivně Číslo projektu:

Věty o logaritmech I

POHYB SPLAVENIN. 8 Přednáška

NMAF063 Matematika pro fyziky III Zápočtová písemná práce A Termín pro odevzdání 7. prosinec 2018

PŘENESENÉ CHYBY FYZIKÁLNÍCH MĚŘENÍ

Matematika II: Testy

Transkript:

Učební text k přenášce UFY vou ovinných světených vn V této kpitoe si ukážeme, jk vznikjí intefeenční použky, jestiže se vě ovinné světené vny setkávjí v nějkém postou. Mějme vě ovinné vny popsné náseujícími vzthy E( x, y, t) Ecos( ωt k. + ϕ) E ( x, y, t) E cos( ωt k. + ϕ ) Veičiny ϕ ϕ přestvují počáteční fázi mezi zoji vou vn. Poku je fázový ozí ϕ -ϕ konstntní, vě vny (espektive jejich zoje) jsou nvzájem koheentní. Ob.. Zobzení vou ovinných světených vn v ovině x-y. Sožky jejich vnových vektoů ze vyjářit jko k x k cosθ k k θ k x k cosθ k k θ Jestiže mjí obě vny stejnou vnovou éku, potom y y k k Ceková mpitu E je án supepozicí obou vn Exyt (,, ) E+ E E cos( ωt k. + ϕ ) + E cos( ωt k. + ϕ ) π čsová stření honot intenzity (zářivost) bue E ( x, y, t) ( E cos( ωt k. + ϕ ) + E cos( ωt k. + ϕ )) Čsová stření honot veičiny f je efinován vzthem f im T f ( t) t. Přepokááme, že veičiny jsou T stcionání, tj. jejich čsová stření honot je nezávisá n vobě počátku čsové škáy. T

Učební text k přenášce UFY E cos ( ωt k. + ϕ ) + E cos ( ωt k. ) + ϕ + E. E cos( ωt k. + ϕ )cos( ωt k. + ϕ ) Pvní v čeny přestvují čsové stření honoty intenzit kžé z ovinných vn v nepřítomnosti vny uhé: E E E cos ( ωt k. + ϕ) E cos ( ωt k. + ϕ ) Třetí čen můžeme upvit s užitím tigonometické ientity tk, že cosϑ cosϑ cos cos + ( ϑ ϑ ) + ( ϑ ϑ ) E. E cos( ωt k. + ϕ)cos( ωt k. + ϕ E. E cos(( k k ). + ( ϕ ϕ )) + E. E cos( ωt ( k + k ). + ( ϕ + ϕ ) Duhý čen je hmonickou funkcí čsu, poto je jeho čsová stření honot ovn nue. Tey + + cosα cos(( k k). + ( ϕ ϕ)) ke α je úhe, kteý svíjí vektoy mpitu vn E E, E. E cosα cosα cos(( ). + ( ϕ ϕ )) Čen k k se nzývá intefeenční čen učuje, jká bue výsená zářivost. Jestiže vny spou fázově nesouvisí, potom se jejich fázový ozí ϕ (t) - ϕ (t) během pozoování náhoně mění, čsová stření honot cos(( k k). + ( ϕ ϕ)), potom + intefeence nenstává (nekoheentní vny spou neintefeují). Jestiže jsou e vny fázově vázné, tey vycházejí ze stejného zoje, potom je jejich fázový ozí ϕ (t) - ϕ (t) oven n čse nezávisé konstntě tey cos(( k k ). + ( ϕ ϕ )) cos(( k k ). + ( ϕ ϕ )) cos( ϕ) + + cosαcos( ϕ) Potože intefeenční čen cos( ϕ) n závisí, pozoujeme peioické změny ozožení intenzity - intefeenční použky (viz Ob. ). Tkové vny nzýváme koheentní. Potože intefeenční čen závisí i n poizci vn, je zřejmé, že spou nemohou intefeovt vny se vzájemně otogonání poizcí, byť by byy koheentní.

Učební text k přenášce UFY Jestiže E // E potom intenzit osciuje mezi mx, ke + mx + + Po kvntifikci intefeenčního jevu se zváí veičin kontst použků V efinovná jko V mx mx + + Ob.. vou ovinných vzájemně koheentních vn. <> y /θ <Ι > mx <Ι > y π/kθ /θ y Ob. 3. Rozožení intenzity při vojsvzkové intefeenci Jestiže V 3

Učební text k přenášce UFY ϕ (+ cos ϕ) cos Jestiže ϕ mπ m,,, potom mx nstává konstuktivní intefeence (světý použek). Nopk jestiže ( m ) ϕ π m,, 3, potom nstává estuktivní intefeence (tmvý použek). Potože ptí vzth mezi fázovým áhovým ozíem ϕ k konstuktivní intefeence nstává poku bue áhový ozí oven suému násobku půvn (/) estuktivní intefeence nstne poku áhový ozí bue oven ichému násobku půvn. ϕ mπ m konstuktivní intefeence ϕ (m ) π (m ) estuktivní intefeence ntefeenční obz závisí n vnové éce. Nepcujeme-i s monochomtickým zářením, n stínítku se překývjí intefeenční obzy ůzných vnových éek. Youngův pokus Tento ksický expeiment emonstující intefeenci svět by popvé poveen Thomsem Youngem v oce 8. Uspořáání expeimentu je znázoněno n Ob. 3. Ob. 3. Schém Youngov pokusu. Dáhový ozí v boě P bue S y + P SP + y + + y + y +

Učební text k přenášce UFY Jeikož >> y + můžeme použít přibižný vzoec (omezující se n pvní v čeny mocninné x řy) + x + potom áhový ozí bue tey y y + y + y + y + Bue-i áhový ozí oven ceistvým násobkům vnové éky, nstává konstuktivní intefeence m m mx Poku bue áhový ozí ichým násobkům pooviny vnové éky, nstává estuktivní intefeence Šířk použků y y čii použky jsou ekviistntní. y (m ) m m ( + ) m + m V bíém světe bue stření použek ( m ) bíý, osttní buou zbvené vnitřní okj bue fiový ( f nm), vnější bue čevený ( 76 nm). č y ϑ ( ) ( ) 3 3 n ϑ ϑ ( ) N ϑ Ob.. Lineání poe N koheentních osciátoů ve fázi. 5

Učební text k přenášce UFY Jko jenouchý e ogický most mezi stuiem intefeence ifkce uvžujme uspořáání n Ob.. Mějme ineání poe N koheentních boových zojů záření, kteé jsou ientické (včetně poizce emitovného záření). Přepokáejme, že osciátoy mjí shonou počáteční fázi. Ppsky n ob. jsou téměř pení setkávjí se v nějkém vemi vzáeném boě P. Bue-i ozmě poe zojů mý ve sovnání se vzáenostmi o bou P, potom mpituy jenotivých vn v boě P buou v posttě shoné, neboť uzí téměř stejnou vzáenost, tey E ( ) E ( )... E ( ) E ( ) N Výsené poe v boě P bue áno eánou částí E E () e + E () e +... + E () e i( ωt k) i( ωt k) i( ωt kn ) iωt ik i( ) ik ( 3 ) ik ( N )... Ee e + e + e + + e Z obázku je zřejmé, že.ϑ, 3.ϑ t. iωt ik i i i N Čii E Ee e + e + ( e ) +.. + ( e ) ke k ( ) k ( 3 ) t. Výz v závoce můžeme vyjářit jko součet N čenů geometické řy e e e e e e e e in in / in / in / N ( ) i( N ) / e i i / i / i / ( ) Definujeme-i R jko vzáenost ze střeu řy zojů o bou P, potom R ( N ) ϑ + výsené poe v boě P tey můžeme vyjářit jko E E () e N i( ωt kr) * Rozožení intenzity záření ( ~ EE ) o N ientických, koheentních, vzáených boových zojů potom bue ( N ϑ) ( ϑ) N k k ke je intenzit záření jenoho ze zojů v boě P. Po N cos, cos což je vzth ovozený po Youngův pokus. Potože 6

Učební text k přenášce UFY N im mπ N, k π tzv. hvní mxim nstávjí po ϑ ϑ mπ otu ϑ m m nbývjí honoty N mx (Nϕ)/ ϕ 8 6 3π π π π π 3π ϕ Ob. 5. Půběh funkce Nϕ f ( ϕ) po N (čená), N 5 (čevená) N (moá). ϕ 7