Przejdź do treściPrzejdź do informacji o dostępnościMenu skrótów klawiszowych
Logo OpenStax

Spis treści
  1. Przedmowa
  2. Optyka
    1. 1 Natura światła
      1. Wstęp
      2. 1.1 Rozchodzenie się światła
      3. 1.2 Prawo odbicia
      4. 1.3 Załamanie
      5. 1.4 Całkowite wewnętrzne odbicie
      6. 1.5 Rozszczepienie
      7. 1.6 Zasada Huygensa
      8. 1.7 Polaryzacja
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    2. 2 Optyka geometryczna i tworzenie obrazu
      1. Wstęp
      2. 2.1 Obrazy tworzone przez zwierciadła płaskie
      3. 2.2 Zwierciadła sferyczne
      4. 2.3 Obrazy tworzone przez załamanie promieni światła
      5. 2.4 Cienkie soczewki
      6. 2.5 Oko
      7. 2.6 Aparat fotograficzny
      8. 2.7 Proste przyrządy powiększające
      9. 2.8 Mikroskopy i teleskopy
      10. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    3. 3 Interferencja
      1. Wstęp
      2. 3.1 Doświadczenie Younga z dwiema szczelinami
      3. 3.2 Matematyczny opis interferencji
      4. 3.3 Interferencja na wielu szczelinach
      5. 3.4 Interferencja w cienkich warstwach
      6. 3.5 Interferometr Michelsona
      7. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 4 Dyfrakcja
      1. Wstęp
      2. 4.1 Dyfrakcja na pojedynczej szczelinie
      3. 4.2 Natężenie światła w dyfrakcji na pojedynczej szczelinie
      4. 4.3 Dyfrakcja na podwójnej szczelinie
      5. 4.4 Siatki dyfrakcyjne
      6. 4.5 Otwory kołowe i rozdzielczość
      7. 4.6 Dyfrakcja rentgenowska
      8. 4.7 Holografia
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  3. Fizyka współczesna
    1. 5 Teoria względności
      1. Wstęp
      2. 5.1 Niezmienność praw fizyki
      3. 5.2 Względność jednoczesności zdarzeń
      4. 5.3 Dylatacja czasu
      5. 5.4 Skrócenie długości w szczególnej teorii względności
      6. 5.5 Transformacja Lorentza
      7. 5.6 Względność prędkości w szczególnej teorii względności
      8. 5.7 Relatywistyczny efekt Dopplera
      9. 5.8 Pęd relatywistyczny
      10. 5.9 Energia relatywistyczna
      11. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    2. 6 Fotony i fale materii
      1. Wstęp
      2. 6.1 Promieniowanie ciała doskonale czarnego
      3. 6.2 Efekt fotoelektryczny
      4. 6.3 Efekt Comptona
      5. 6.4 Model atomu wodoru Bohra
      6. 6.5 Fale de Broglie’a
      7. 6.6 Dualizm korpuskularno-falowy
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    3. 7 Mechanika kwantowa
      1. Wstęp
      2. 7.1 Funkcje falowe
      3. 7.2 Zasada nieoznaczoności Heisenberga
      4. 7.3 Równanie Schrӧdingera
      5. 7.4 Cząstka kwantowa w pudełku
      6. 7.5 Kwantowy oscylator harmoniczny
      7. 7.6 Tunelowanie cząstek przez bariery potencjału
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 8 Budowa atomu
      1. Wstęp
      2. 8.1 Atom wodoru
      3. 8.2 Orbitalny magnetyczny moment dipolowy elektronu
      4. 8.3 Spin elektronu
      5. 8.4 Zakaz Pauliego i układ okresowy pierwiastków
      6. 8.5 Widma atomowe i promieniowanie rentgenowskie
      7. 8.6 Lasery
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    5. 9 Fizyka materii skondensowanej
      1. Wstęp
      2. 9.1 Rodzaje wiązań cząsteczkowych
      3. 9.2 Widma cząsteczkowe
      4. 9.3 Wiązania w ciałach stałych
      5. 9.4 Model elektronów swobodnych w metalach
      6. 9.5 Teoria pasmowa ciał stałych
      7. 9.6 Półprzewodniki i domieszkowanie
      8. 9.7 Przyrządy półprzewodnikowe
      9. 9.8 Nadprzewodnictwo
      10. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    6. 10 Fizyka jądrowa
      1. Wstęp
      2. 10.1 Własności jądra atomowego
      3. 10.2 Energia wiązania jądra
      4. 10.3 Rozpad promieniotwórczy
      5. 10.4 Procesy rozpadu
      6. 10.5 Rozszczepienie jądra atomowego
      7. 10.6 Fuzja jądrowa
      8. 10.7 Skutki biologiczne i zastosowania medyczne promieniowania jądrowego
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    7. 11 Fizyka cząstek elementarnych i kosmologia
      1. Wstęp
      2. 11.1 Wstęp do fizyki cząstek elementarnych
      3. 11.2 Zasady zachowania w fizyce cząstek elementarnych
      4. 11.3 Kwarki
      5. 11.4 Akceleratory i detektory cząstek
      6. 11.5 Model standardowy
      7. 11.6 Wielki Wybuch
      8. 11.7 Ewolucja wczesnego Wszechświata
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  4. A Jednostki
  5. B Przeliczanie jednostek
  6. C Najważniejsze stałe fizyczne
  7. D Dane astronomiczne
  8. E Wzory matematyczne
  9. F Układ okresowy pierwiastków
  10. G Alfabet grecki
  11. Rozwiązania zadań
    1. Rozdział 1
    2. Rozdział 2
    3. Rozdział 3
    4. Rozdział 4
    5. Rozdział 5
    6. Rozdział 6
    7. Rozdział 7
    8. Rozdział 8
    9. Rozdział 9
    10. Rozdział 10
    11. Rozdział 11
  12. Skorowidz nazwisk
  13. Skorowidz rzeczowy
  14. Skorowidz terminów obcojęzycznych

Podsumowanie

1.1 Rozchodzenie się światła

  • Prędkość światła w próżni wynosi c = 2,997 924 58 10 8 m s 3 10 8 m s c = 2,997 924 58 10 8 m s 3 10 8 m s .
  • Współczynnik załamania materiałów jest dany wzorem n = c v n= c v , gdzie c c jest prędkością światła w próżni, a v v prędkością światła w materiale.
  • Model światła jako promienia świetlnego opisuje drogę światła jako linię prostą. Dział optyki wyjaśniający zjawiska optyczne przy wykorzystaniu pojęcia promienia nazywany jest optyką geometryczną.
  • Światło może poruszać się ze źródła do innego miejsca na trzy sposoby: (1) prosto ze źródła w próżni; (2) w różnych ośrodkach; (3) po odbiciu od zwierciadła (lustra).

1.2 Prawo odbicia

  • Gdy promień światła pada na gładką powierzchnię, kąt odbicia jest równy kątowi padania.
  • Zwierciadło ma gładką powierzchnię i odbija światło pod określonym kątem.
  • Światło jest rozpraszane, gdy odbija się od chropowatej powierzchni.

1.3 Załamanie

  • Zmiana kierunku biegu promienia światła przy przejściu z jednego ośrodka do innego jest nazywana załamaniem.
  • Prawo załamania, zwane także prawem Snella, wiąże współczynniki załamania dwóch ośrodków ze zmianą kąta promienia światła przechodzącego przez granicę tych ośrodków.

1.4 Całkowite wewnętrzne odbicie

  • Kąt padania, dla którego kąt załamania wynosi 90 ° 90°, jest nazywany kątem granicznym.
  • Całkowite wewnętrzne odbicie jest zjawiskiem, które występuje na granicy pomiędzy dwoma ośrodkami, gdy kąt padania w pierwszym ośrodku jest większy od kąta granicznego; wówczas całe światło jest odbijane z powrotem do tego ośrodka.
  • Światłowody umożliwiają transmisję światła przez plastikowe lub szklane włókna, dzięki wykorzystaniu zjawiska całkowitego wewnętrznego odbicia.
  • Okładzina światłowodu (płaszcz) zapobiega przechodzeniu światła pomiędzy włóknami w wiązce.
  • Rozbłyski światła w diamentach wywołane są zjawiskiem całkowitego wewnętrznego odbicia powiązanym z dużym współczynnikiem załamania światła.

1.5 Rozszczepienie

  • Rozdzielenie światła białego w pełne widmo długości fal jest nazywane dyspersją (rozszczepieniem światła).
  • Tęcza powstaje w wyniku występowania zjawisk załamania i odbicia prowadzących do rozszczepienia światła słonecznego w ciągły rozkład barw (widmo ciągłe).
  • Rozszczepienie światła (dyspersja) może być przyczyną problemów w układach optycznych.

1.6 Zasada Huygensa

  • Zgodnie z zasadą Huygensa każdy punkt czoła fali jest źródłem nowej fali kolistej (lub kulistej w przypadku przestrzennym), tak zwanej fali wtórnej, rozprzestrzeniającej się z taką samą prędkością i w tym samym kierunku co fala pierwotna. Nowe czoło fali jest styczne do powierzchni wszystkich fal kolistych.
  • Zwierciadło odbija padającą falę pod kątem równym kątowi padania, potwierdzając prawo odbicia.
  • Prawo załamania można wyjaśnić, stosując zasadę Huygensa dla czoła fali przechodzącej z jednego ośrodka do drugiego.
  • Ugięcie fali na krawędziach szczeliny lub przeszkody nazywane jest dyfrakcją.

1.7 Polaryzacja

  • Polaryzacja określa kierunek drgań fali względem jej kierunku rozchodzenia. Kierunek polaryzacji jest definiowany jako kierunek równoległy do wektora natężenia pola elektrycznego fali EM.
  • Światło niespolaryzowane składa się z wielu promieni o przypadkowych kierunkach polaryzacji.
  • Światło niespolaryzowane można spolaryzować, przepuszczając je przez polaryzator lub inny materiał o takich właściwościach. Proces polaryzacji światła powoduje około dwukrotny spadek jego natężenia.
  • Natężenie I I światła spolaryzowanego po przejściu przez polaryzator wynosi I = I 0 cos 2 θ I = I 0 cos 2 θ , gdzie I 0 I 0 jest natężeniem światła padającego, a θ θ jest kątem pomiędzy kierunkiem polaryzacji światła i kierunkiem polaryzacji polaryzatora.
  • Polaryzację światła można również uzyskać w wyniku odbicia.
  • Prawo Brewstera mówi, że odbite światło jest całkowicie spolaryzowane dla kąta odbicia θ B θ B , zwanego kątem Brewstera.
  • Do polaryzacji może także dojść w wyniku rozpraszania światła.
  • Kilka rodzajów optycznie aktywnych substancji powoduje obrót kierunku polaryzacji po przejściu światła przez te substancje.
Cytowanie i udostępnianie

Chcesz zacytować, udostępnić albo zmodyfikować treść tej książki? Została ona wydana na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) , która wymaga od Ciebie uznania autorstwa OpenStax.

Cytowanie i udostępnienia
  • Jeśli rozpowszechniasz tę książkę w formie drukowanej, umieść na każdej jej kartce informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
  • Jeśli rozpowszechniasz całą książkę lub jej fragment w formacie cyfrowym, na każdym widoku strony umieść informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
Cytowanie

© 21 wrz 2022 OpenStax. Treść książki została wytworzona przez OpenStax na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) . Nazwa OpenStax, logo OpenStax, okładki OpenStax, nazwa OpenStax CNX oraz OpenStax CNX logo nie podlegają licencji Creative Commons i wykorzystanie ich jest dozwolone wyłącznie na mocy uprzedniego pisemnego upoważnienia przez Rice University.