Laser jest źródłem promieniowania elektromagnetycznego i od klasycznego światła różni się zasadą działania i wynikającej z niej właściwości emitowanego promieniowania. Działanie jest oparte na wykorzystaniu zjawiska wymuszonej emisji promieniowania w ośrodku czynnym. Składa się z ośrodka czynnego umieszczonego między dwoma zwierciadłami, stanowiącego wraz z nimi rezonator optyczny. Wymuszanie odbywa się pod wpływem promieniowania elektromagnetycznego dostarczonego z zewnątrz przez tzw.układ pompujący, który wytwarza inwersję obsadzeń, która jest warunkiem do uzyskania wzmocnienia promieniowania. W procesie emisji wymuszonej promieniowanie ulega wzmocnieniu w wyniku wielokrotnego odbicia od równoległych zwierciadeł. Część tego promieniowania jest wyprowadzana na zewnątrz w postaci wiązki laserowej. W laserach wykorzystuje się dwoisty charakter światła – fotony, które zachowują się trochę jak fale, trochę jak cząstki.
2. 3 Zasady termodynamiki
I zasada termodynamiki – przyrost albo ubytek energii wewnętrznej układu (ciała) w danym procesie jest równy całkowitej pracy W wykonanej przez układ (lub nad układem) i całkowitej ilości ciepła Q pobranej (lub oddanej) przez układ w tym procesie. ΔU=Q+W
II zasada termodynamiki –podczas przebiegu procesów zachodzących w zamkniętym i adiabatycznie izolowanym układzie makroskopowym entropia nie może ulec zmniejszeniu.ΔS 0 gdzie: ΔS- przyrost entropii
niemożliwa jest przemiana, której jedynym wynikiem byłaby zamiana na pracę ciepła pobranego ze źródła mającego wszędzie tę samą temperaturę
III zasada termodynamiki - entropia ciała maleje do zera, gdy temperatura tego ciała zbliża się do zera bezwzględnego
3. Ruch obrotowy
Ruch obrotowy- ruch, w którym punkty materialne tworzące tą bryłę poruszają się po okręgach współśrodkowych, których środki leżą na jednej prostej zwanej osią obrotową.
Ruch postępowy- ruch w czasie, którego dowolna prosta sztywna związana z tą bryłą
Zasada zachowania energii
Zasada ta mówi o tym, że w układzie izolowanym suma wszystkich składników energii nie ulega zmianie. Czyli energia całkowita na początku jakiegoś procesu jest równa energii całkowitej po zakończeniu procesu lub w dowolnym jego momencie.
Moment bezwładności
Zasada zachowania momentu pędu
Jeżeli wypadkowa momentu sił zewnętrznych względem nieruchomej osi obrotu jest równa zero, to moment pędu względem tej osi nie zmienia się podczas ruchu M=0, Iω=const
I zasada dynamiki ruchu obrotowego- jeżeli na bryłę nie działa moment siły to bryła nie porusza się lub porusza się ruchem jednostajnym obrotowym
II zasada dynamiki w ruchu obrotowym
Jeśli na ciało o momencie bezwładności (I) działa wypadkowa siła zewnętrzna która wywiera na dane ciało pewien wypadkowy moment sił to ciało to będzie obracać się ruchem jednostajnie przyspieszonym z przyspieszeniem ε. M=I ε
4. Natura falowa światła
Światło - jest falą elektromagnetyczną o określonej długości. Ruch fal elektromagnetycznych polega na rozchodzeniu się w przestrzeni okresowo zmiennych pól: elektrycznego o natężeniu E i magnetycznego o natężeniu H.
Polaryzacja – właściwość fali poprzecznej polegająca na zmianach kierunku oscylacji rozchodzącego się zaburzenia w określony sposób.
Dyfrakcja – (ugięcie fali) to zjawisko fizyczne zmiany kierunku rozchodzenia się fali na krawędziach przeszkód oraz w ich pobliżu. Zjawisko zachodzi dla wszystkich wielkości przeszkód, ale wyraźnie jest obserwowane dla przeszkód o rozmiarach porównywalnych z długością fali
Interferencja – zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększenia lub zmniejszenia amplitudy fali wypadkowej.
5. Ruch harmoniczny prosty : ruch, w ktorym sila dzialajaca jest wprost proporcjonalna do wychylenia z polozenia rownowgi, ale skierowana przeciwnie do kierunku wychylenia F= -kx -siła spręzysta gdzie k- współczynnik sprężystości. Zmiana położenia ciała opisana jest funkcją:
x=Acos(ωt+φ)
F-siła; k- wspoł. proporcjonalności; x- wychylenie z położenia równowagi; w0 pulsacja cykliczna.
6. Ruch harmoniczny tłumiony Ruch harmoniczny tłumiony występuje wtedy, gdy na ciało działa dodatkowo siła oporu ośrodka proporcjonalna do prędkości:
b - współczynnik oporu
w0 - pulsacja
k – współ, proporcjonalności
x – wychylenie z położenia równowagi
Równanie fali biegnącej
A –amplituda fali-pulsacja fali k – liczba falowa
7. Obwód RLC - jest skrótowym oznaczeniem dla obwodów elektrycznych składających się z trzech podstawowych elementów pasywnych. – rezystora (rezystencja)R, - cewki (indukcyjności)L, -kondensatorów(pojemności). Obecność oporu w tym obwodzie będzie powodowała straty energii-będzie wydzielało się ciepło. W związku z tym całkowita energia układu będzie malała i powstaną tzw. Drgania tłumione. Drgania te można podtrzymać przez zasilanie napięciem sinusoidalnym, wyznaczonym wzorem.
Prawo Kirchoffa dla takiego obwodu ma postać:
Po zróżnicowaniu, rozwiązaniem jest funkcja:
Gdy obwód zawiera tylko kondensator i źródło napięcia to zawada=X i nazywa się reaktancją pojemnościową. Gdy w obwodzie jest cewka i źródło napięcie to zawada=x i nazywa się reakcją indukcyjną. Mimo że obwód RLC stanowi szeregowe połączenie oporów, to jednak zawada nie jest ich sumą algebraiczną
W obwodzie RLC wymuszającą siła jest źródło prądu zmiennego dla którego napięcie może zmienić się z częstotliwością wówczas mamy do czynienia z drganiem wymuszonym obwodu RLC
LC(zasada zachowania energii jest spełniona)
LRC(zasada zachowania energii nie jest spełniona)
LRC z siłą wymuszającą:
8. Kinetyczno-molekularna teoria gazów — mikroskopowy model budowy gazów, umożliwiający makroskopowy opis ich właściwości przy założeniu b Teoria sformułowana jest przy pewnych założeniach:
-wszystkie ciała składają się z cząstek, których rozmiary można pominąć (epozja)
-cząstki znajdują się w nieprzerwanym, chaotycznym ruchu
- atomy i czasteczki oddzialuja ze soba
9. Ciepło topnienia lodu - ilość ciepła potrzebna do zamiany 1 kg danego ciała w ciecz w tej samej temperaturze.
Q1+Q2=Q3+Q4
Q1 ciepło pobrane przez lód w procesie topnienia
Q2 woda powstała z lodu w procesie ogrzewania
Q3 ciepło oddane przez wodę
Q4 ciepło oddane przez kalorymetr
L-ciepło topnienia lodu, c1ciepło właściwe wody, c2 ciepło wł. kalorymetru, m1 masa wody w kalorymetrze, m2 masa kalorymetru, m3 masa lodu, t1 temp. Początkowa wody w kalorymetrze, t2 temp. końcowa układu, t0 temp lodu
rebellious11