PYTANIA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Z FIZYKI
1. WYZNACZANIE MOMENTU BEZWŁADNOŚCI CIAŁ METODĄ WAHADŁA FIZYCZNEGO GRAWITACYJNEGO I SPRAWDZANIE
TWIERDZENIA STEINERA 1. Definicja bryły sztywnej.
2. Zdefiniować wielkości charakterystyczne dla ruchu obrotowego (prędkość kątowa, przyspieszenie kątowe, moment bezwładności, moment siły, moment pędu).
3. Wahadło fizyczne i jego okres drgań. Zdefiniować pojęcie okresu drgań.
4. Napisać równanie ruchu drgań harmonicznych obrotowych wahadła fizycznego.
5. Twierdzenie Steinera i jego zastosowanie.
6. Definicja momentu bezwładności bryły sztywnej (jednostka).
7. W jaki sposób można wyznaczyć moment bezwładności badanej bryły względem osi środkowej i względem dowolnej osi obrotu ?
2. WYZNACZANIE PRZYSPIESZENIA ZIEMSKIEGO ZA POMOCĄ WAHADŁA REWERSYJNEGO
1. Wahadło matematyczne i jego okres drgań. Zdefiniować pojęcie okresu drgań.
2. Wahadło fizyczne i jego okres drgań.
3. Opisać wahadło rewersyjne.
4. Zdefiniować długość zredukowaną wahadła fizycznego.
5. Jak zmienia się przyspieszenie ziemskie wraz z szerokością geograficzną i wysokością?
6. Opisać metodę pomiaru przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego.
7. W jaki sposób praktycznie można wyznaczyć okres drgań wahadła jednakowy dla obu jego zawieszeń oraz długość zredukowaną wahadła?
3. WYZNACZANIE ELIPSOIDY BEZWŁADNOŚĆI BRYŁY SZTYWNEJ 1. Podać określenie bryły sztywnej i wahadła torsyjnego. Napisać wzór na
okres drgań tego wahadła. Zdefiniować pojęcie okresu drgań.
2. Definicja momentu bezwładności (jednostka).
3. Co to jest elipsoida bezwładności bryły sztywnej? Podać jej równanie.
Napisać związek między długością półosi elipsoidy a momentem bezwładności bryły sztywnej. Co to są osie główne?
4. W jaki sposób można wyznaczyć moment bezwładności bryły sztywnej względem osi środkowej za pomocą wahadła torsyjnego? Jak wyeliminować moment bezwładności ramki? W jakim celu używa się bryły wzorcowej?
5. W jaki sposób można wyznaczyć równanie elipsy będącej przekrojem elipsoidy bezwładności płaszczyzną prostopadłą utworzoną przez osie prostokątnego układu współrzędnych?
5. BADANIE RUCHU PRECESYJNEGO ŻYROSKOPU
1. Opisać budowę żyroskopu. Wskazać osie żyroskopu i oś stabilną.
2. Zdefiniować wielkości charakterystyczne dla ruchu obrotowego (prędkość kątowa, przyspieszenie kątowe, moment bezwładności, moment siły, moment pędu) i podać jednostki .
3. Na czym polegają zjawiska: żyroskopowe, precesji i nutacji ? 4. W jaki sposób można wyznaczyć moment bezwładności bąka ?
6. BADANIE DRGAŃ WYMUSZONYCH
1. Podać równanie drgającego ruchu harmonicznego. Scharakteryzować wielkości opisujące ten ruch.
2. Drgania tłumione. Kiedy zachodzą? Przedstawić wielkości: współczynnik tłumienia, amplitudę drgań tłumionych, częstość drgań tłumionych, logarytmiczny dekrement tłumienia. Narysować przebieg drgań tłumionych.
3. Drgania wymuszone. Przedstawić wykresy amplitudy w zależności od częstości siły wymuszającej oraz od współczynnika tłumienia.
4. Wyjaśnić zjawisko rezonansu mechanicznego i podać warunek jego występowania. Podać przykład zastosowania rezonansu mechanicznego.
5. Budowa i zastosowanie przyrządu Pohla.
8. WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI CIECZY NA PODSTAWIE PRAWA STOKESA
1. Na czym polega zjawisko lepkości cieczy ?
2. Co to jest przepływ laminarny i turbulentny cieczy? Przedstawić graficznie rozkład prędkości cieczy w rurze o przekroju kołowym dla przepływu laminarnego.
3. Podać definicję współczynnika lepkości w oparciu o definicję siły tarcia wewnętrznego (jednostka).
4. Rozpatrzeć rozkład sił działających na kulkę spadającą swobodnie w lepkiej cieczy.
5. Na podstawie rozkładu sił działających na kulkę spadającą w lepkiej cieczy wyznaczyć współczynnik lepkości cieczy. Przyjąć, że kulka porusza się w szerokim naczyniu cylindrycznym ruchem jednostajnym.
9. BADANIE RUCHU OSCYLATORÓW SPRZĘŻONYCH
1. Oscylator harmoniczny .Podać równanie ruchu oscylatora. Schara- kteryzować wielkości opisujące ten ruch.
2. Przedstawić zagadnienie składania dwóch drgań równoległych o jednakowych amplitudach, niewiele różniących się częstościach i różnych fazach początkowych (dudnienia). Od czego zależy częstość dudnień? Narysować przebieg dudnień i wskazać okres dudnień.
3. Co to są wahadła sprzężone? Jakie rodzaje drgań mogą wykonywać wahadła sprzężone i jak nazywają się częstości drgań tych wahadeł?
10. SPRAWDZANIE PRAWA HOOKE’A. WYZNACZANIE MODUŁU YOUNGA
1. Podać definicję odkształcenia sprężystego i niesprężystego. Wymienić podstawowe rodzaje odkształceń sprężystych.
2. Zdefiniować pojęcie naprężenia (jednostka).Co to jest naprężenie normalne i styczne?
3. Jakiego rodzaju siły międzycząsteczkowe działają w ciałach stałych.
4. Sformułować słownie i w postaci wzoru prawo Hooke’a dla rozciągania (ściskania).
5. Omówić zakres stosowalności prawa Hooke’a. Wyjaśnić pojęcie granicy proporcjonalności i sprężystości.
6. Narysować i objaśnić wykres naprężeń.
7. Podać sens fizyczny modułu Younga (jednostka) i sposób jego wyznaczenia.
11. WYZNACZANIE PRĘDKOŚCI DŹWIEKU
1. Podać równanie drgającego ruchu harmonicznego. Scharakteryzować wielkości charakterystyczne dla tego ruchu .
2. Podać określenie i własności fali dźwiękowej .Od czego zależy prędkość rozchodzenia się fal dźwiękowych w różnych ośrodkach? Co to jest ośrodek dyspersyjny i niedyspersyjny?
3. Na czym polega składanie drgań wzajemnie prostopadłych? Jaki wpływ na wynik złożenia drgań ma różnica faz drgań składowych, a jaki stosunek ich częstotliwości?
4. Omówić układ do wyznaczenia prędkości dźwięku w powietrzu metodą składnia drgań prostopadłych. Jak powstają sygnały doprowadzone do płytek X i Y?
5. Zdefiniować pojęcie długości fali i wyjaśnić sposób wyznaczenia długości fali dźwiękowej.
12. WYZNACZANIE MODUŁU SZTYWNOŚCI METODĄ DYNAMICZNĄ 1. Podać definicję odkształcenia sprężystego i niesprężystego. Wymienić
podstawowe rodzaje odkształceń sprężystych.
2. Zdefiniować pojęcie naprężenia (jednostka).Co to jest naprężenie normalne i styczne?
3. Sformułować słownie i w postaci wzoru prawo Hooke’a dla skręcenia.
Wyjaśnić sens fizyczny modułu sztywności (jednostka).
4. Opisać wahadło torsyjne. Omówić ruch wykonywany przez wahadło.
Zinterpretować wzór na okres drgań tego wahadła.
5. Napisać II zasadę dynamiki dla drgań obrotowych oraz zależność między momentem sił sprężystych a kątem skręcenia.
6. Podać równanie ruchu drgań harmonicznych obrotowych . Zdefiniować pojęcie okresu i częstotliwości drgań.
7. Przedstawić sposób wyznaczania modułu sztywności przy pomocy wahadła torsyjnego.
14. BADANIE PROSTEGO I ODWROTNEGO ZJAWISKA
PIEZOELEKTRYCZNEGO
1. Wyjaśnić istotę prostego i odwrotnego zjawiska piezoelektrycznego.
2. Zdefiniować moduł piezoelektryczny (jednostka).
3. Przedstawić układ do badania prostego zjawiska piezoelektrycznego.
Objaśnić zasadę działania przyrządu (dźwignia jednostronna).
4. W jaki sposób można wyznaczyć moduł piezoelektryczny wykorzystując proste zjawisko piezoelektryczne?
5. Przedstawić układ do badania odwrotnego zjawiska piezoelektrycznego.
6. Podać sposób wyznaczania pojemności doprowadzeń i pojemności rozproszonych.
7. W jaki sposób można wyznaczyć moduł piezoelektryczny wykorzystując odwrotne zjawisko piezoelektryczne?
8. Podać przykład zastosowania zjawiska piezoelektrycznego.
20. SKALOWANIE TERMOPARY I WYZNACZANIE TEMPERATURY KRZEPNIĘCIA STOPU
1. Budowa termopary i jej zastosowanie. Zalety termopary.
2. Wyjaśnić powstawanie kontaktowej różnicy potencjałów na styku dwóch metali na podstawie elektronowej budowie metali.
3. Przedstawić mechanizm powstawania siły termoelektrycznej.
4. Podać zależność siły termoelektrycznej od różnicy temperatur między spojeniami.
5. Zdefiniować współczynnik termoelektryczny (jednostka).
6. Wyjaśnić na czym polega skalowanie termopary.
7. Naszkicować i objaśnić krzywą krzepnięcia metali.
8. Podać sposób wyznaczenia temperatury krzepnięcia metalu.
22. POMIAR CIEPŁA WŁAŚCIWEGO CIAŁ STAŁYCH METODĄ NERNSTA
1. Zdefiniować pojęcia: ciepła, energii wewnętrznej, ciepła właściwego, ciepła molowego (jednostki).
2. Sformułować prawo Dulonga - Petita.
3. Podać prawo Joule’a – Lenza.
4. Przedstawić założenia bilansu cieplnego i na jego podstawie wyznaczyć ciepło właściwe badanej próbki.
5. Czy ciepło właściwe ciał stałych zależy od temperatury? Odpowiedź uzasadnij.
6. Omówić sposób wyznaczenia szybkości ogrzewania próbki.
23. WYZNACZANIE ZALEŻNOŚCI CIEPŁA WŁAŚCIWEGO CIAŁ STAŁYCH OD TEMPERATURY
1. Zdefiniować pojęcia: ciepła, energii wewnętrznej, ciepła właściwego, ciepła molowego (jednostki).
2. Sformułować prawo Dulonga - Petita.
3. Podać prawo Joule’a – Lenza.
4. Przedstawić założenia bilansu cieplnego i na jego podstawie wyznaczyć ciepło właściwe badanej próbki.
5. Uzasadnij dlaczego ciepło właściwe ciał stałych zależy od temperatury.
6. Omówić sposób wyznaczenia szybkości stygnięcia próbki.
24. WYZNACZANIE CIEPŁA WŁAŚCIWEGO CIAŁ STAŁYCH METODĄ KALORYMETRYCZNĄ
1. Podać definicję ciepła właściwego i pojemności cieplnej ciała (jednostki).
2. Przytoczyć definicję ciepła, energii wewnętrznej i temperatury. Jakie zależności występują między tymi wielkościami?
3. Sformułować zasadę bilansu cieplnego. Ułożyć równanie bilansu w celu wyznaczenia ciepła właściwego ciał stałych metodą kalorymetryczną.
4. Wyjaśnić sposób wyznaczenia temperatury początkowej i końcowej wody na podstawie graficznej zależności temperatury wody wewnątrz kalorymetru od czasu.
5. Opisać budowę i zastosowanie kalorymetru.
25. WYZNACZANIE CIEPŁA TOPNIENIA LODU 1. Podać definicję ciepła topnienia (jednostka).
2. Przytoczyć definicję ciepła, energii wewnętrznej i temperatury. Jakie zależności występują między tymi wielkościami?
3. Narysować wykres topnienia dla ciał krystalicznych i bezpostaciowych (zależność temperatury od czasu).
4. Sformułować zasadę bilansu cieplnego. Ułożyć równanie bilansu w celu wyznaczenia ciepła topnienia lodu metodą kalorymetryczną.
5. Wyjaśnić sposób wyznaczenia temperatury początkowej i końcowej wody w kalorymetrze na podstawie wykresu temperatury wody od czasu.
6. Opisać budowę i zastosowanie kalorymetru.
26. PRZEJŚCIA FAZOWE W KRYSZTAŁACH FERROELEKTRYCZNYCH 1. Zdefiniować pojęcia: faza, przejście fazowe, przejście fazowe I i II
rodzaju. Podać przykłady takich przejść.
2. Podać określenie polaryzacji spontanicznej i polaryzacji wymuszonej.
3. Scharakteryzować ferroelektryki. Co to są paraelektryki?
4. Zdefiniować pojęcia względnej przenikalności elektrycznej i pojemności elektrycznej (jednostki).Od czego zależy pojemność elektryczna konden- satora płaskiego?
5. Napisać i objaśnić prawo Curie – Weissa.
6. Przedstawić graficzną zależność f( )T
r
e =
1 sztywności dielektrycznej od
temperatury dla kryształów z przemiana fazową I i II rodzaju i zinterpretować.
27. POMIAR PRZEWODNOŚĆI CIEPLNEJ I ELEKTRYCZNEJ METALI 1. Podać definicję ciepła, energii wewnętrznej i temperatury. Jakie związki
zachodzą między tymi wielkościami?
2. Scharakteryzować zjawiska transportu.
3. Omówić mechanizm przewodzenia ciepła w metalach.
4. Zdefiniować współczynnik przewodności cieplnej (jednostka).
5. Omówić mechanizm przewodzenia elektryczności w metalach.
6. Zdefiniować współczynnik przewodności elektrycznej (jednostka).
7. Podać prawo Wiedemanna- Franza.
8. W jaki sposób można wyznaczyć liczbę Lorentza?
28. POMIAR PRZEWODNOŚCI CIEPLNEJ IZOLATORÓW 1. Podać definicję ciepła i temperatury.
2. Wymienić i omówić sposoby przenoszenia ciepła w ciałach stałych, cieczach i gazach.
3. Opisać mechanizm przewodzenia ciepła w metalach i izolatorach.
4. Podać sens fizyczny współczynnika przewodności cieplnej (jednostka).
5. Przedstawić stanowisko pomiarowe i sposób wyznaczenia współczynnika przewodności cieplnej.
6. Kiedy następuje ustalenie temperatur między powierzchnią górną a dolną badanej płyty izolatora?
7. Omówić sposób wyznaczenia szybkości stygnięcia płyty izolatora.
29. WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ROZSZERZALNOŚCI CIEPLNEJ METODĄ ELEKTRYCZNĄ
1. Przedstawić graficznie i omówić oddziaływania międzyatomowe w ciele stałym (siła, energia).
2. Na czym polega zjawisko rozszerzalności cieplnej w ujęciu makroskopo- wym i mikroskopowym?
3. Zdefiniować termiczny współczynnik rozszerzalności liniowej (jednostka). Czy współczynnik ten jest wielkością stałą dla danego ciała?
4. Omówić sposób wyznaczenia termicznego współczynnika rozsze- rzalności liniowej. Przedstawić na wykresie zależność między względnym przyrostem długości ciała a przyrostem temperatury. Od czego zależy przyrost długości ogrzewanego ciała?
5. Co to jest termopara, do czego służy i jak działa?
6. Podać przykład przyrządu pomiarowego wykorzystującego zjawisko rozszerzalności cieplnej.
30. POMIAR TEMPERATURY PIROMETREM
1. Co to jest promieniowanie termiczne? Co jest źródłem tego promienio- wania?
2. Definicja ciała doskonale czarnego. Podać przykłady ciał, które można traktować jako ciała doskonale czarne. Wskazać model ciała doskonale czarnego w ćwiczeniu.
3. Zdefiniować pojęcie zdolności emisyjnej (emitancja energetyczna) i widmowej zdolności emisyjnej (gęstość widmowa emisji energetycznej).
4. Zapisać prawo Plancka. Przy jakich założeniach Planck otrzymał tę zależność?
5. Zinterpretować krzywe widmowe zdolności emisyjnej ciała doskonale czarnego w funkcji długości fali dla różnych temperatur.
6. Przytoczyć jedno z praw promieniowania ciała doskonale czarnego.
7. Opisać budowę pirometru i podać metody wyznaczania temperatury rzeczywistej.
8. Zdefiniować temperaturę czarną. Jaki jest związek między temperaturą czarną a temperaturą rzeczywistą ciała?
31. SPRAWDZANIE PRAWA STEFANA - BOLTZMANNA
1. Co to jest promieniowanie termiczne? Co jest źródłem tego promienio- wania?
2. Podać definicję ciała doskonale czarnego. Przedstawić model ciała doskonale czarnego.
3. Sformułować prawo Stefana – Boltzmanna. Przedstawić wykresy ilustrujące to prawo.
4. Na czym polega zjawisko piroelektryczne? Wymienić jego zastosowanie.
5. Omówić układ pomiarowy do sprawdzenia prawa Stefana – Boltzmanna.
Wskazać model ciała doskonale czarnego i detektor promieniowania podczerwonego.
6. Przedstawić zasadę działania piroelektrycznego detektora promieniowania podczerwonego. Scharakteryzować rolę modulatora.
7. Od czego zależy wartość natężenia prądu generowanego przez detektor piroelektryczny?
8. Omówić sposób wyznaczenia wykładnika potęgi w prawie Stefana – Boltzmanna.
32. WYZNACZANIE STAŁEJ STEFANA – BOLTZMANNA
1. Co to jest promieniowanie termiczne? Co jest źródłem tego promieniowania?
2. Zdefiniować pojęcie ciała doskonale czarnego, ciała szarego i ciała rzeczywistego oraz ich współczynniki pochłaniania. Przedstawić model ciała doskonale czarnego.
3. Zdefiniować pojęcie zdolności emisyjnej (emitancja energetyczna) i widmowej zdolności emisyjnej (gęstość widmowa emisji energetycznej).
4. Sformułować prawo Stefana – Boltzmanna. Przedstawić krzywe ilustrujące to prawo.
5. Przedstawić metody wyznaczania stałej Stefana – Boltzmanna:
a) metoda jednakowej temperatury b) metoda jednakowej mocy
c) metoda dwóch temperatur ciała czarnego
33. POMIAR NAPIĘCIA POWIERZCHNIOWEGO
1. Jakiego typu oddziaływania opisują siły Van der Waalsa i jaka jest ich prawdziwa natura?
2. Przedstawić rozkład sił działających na cząsteczkę znajdującą się wewnątrz cieczy i na jej powierzchni. Dlaczego powierzchnia cieczy kurczy się?
3. Zdefiniować pojęcie napięcia powierzchniowego (jednostka). Od czego zależy napięcie powierzchniowe?
4. Wyjaśnić zjawisko menisku. Co decyduje o jego rodzaju?
5. Od czego zależy ciśnienie Laplace’a pod zakrzywioną powierzchnią cieczy?
6. Podać przykłady występowania napięcia powierzchniowego w życiu codziennym.
7. Opisać sposób wyznaczenia napięcia powierzchniowego metodą odrywania. Jakie siły działają na płytkę zanurzoną w cieczy?
8. Przedstawić sposób wyznaczenia napięcia powierzchniowego metodą kapilary. Od czego zależy wysokość słupa cieczy w kapilarze zanurzonej w cieczy?
9. Omówić sposób wyznaczenia napięcia powierzchniowego metodą stalagmometru. Jak można wyznaczyć promień przewężenia kropli?
10. Objaśnić sposób wyznaczenia napięcia powierzchniowego metodą pęcherzykową. Jakie ciśnienie panuje w pęcherzyku powietrza znajdującego się w cieczy?
42. POMIAR ENERGII WZBUDZENIA ATOMÓW RTĘCI (NEONU)
1. Przedstawić podstawowe założenia teorii Bohra budowy atomu. Co to znaczy, że energia atomu jest skwantowana?
2. Wyjaśnić pojęcia: energii jonizacji atomu, energii wzbudzenia atomu i energii kwantu promieniowania.
3. Omówić na czym polegają zderzenia sprężyste i niesprężyste elektronów z atomami rtęci (neonu).
4. Przedstawić budowę i zasadę działania lampy Hertza.
5. Jak powstaje i działa na elektrony pole hamujące między anodą i kolektorem lampy?
6. Narysować i objaśnić przebieg krzywej natężenia prądu kolektora od napięcia przyspieszającego.
7. Podać sposób wyznaczenia energii wzbudzenia atomów rtęci (neonu) i długości fali emitowanego promieniowania.
43. POMIAR REZYSTANCJI
1. Podać definicję oporu elektrycznego. Jakie wielkości i w jaki sposób zmieniają opór elektryczny opornika?
2. Sformułować słownie i w postaci wzoru prawo Ohma dla prądu stałego.
3. Podać I i II prawo Kirchhoffa.
4. Narysować schematy obwodów do pomiaru metodą techniczną małych i dużych oporów oraz wyprowadzić w obu przypadkach wzór na wielkość mierzonego oporu.
5. Przedstawić schemat czteroramiennego mostka Wheatstone’a. Przy jakich założeniach można go zastąpić mostkiem liniowym?
6. Co oznacza warunek równowagi mostka? Wyprowadzić zależność umożliwiającą wyznaczenia nieznanego oporu opornika.
44. POMIAR ZALEŻNOŚCI OPORNOŚCI METALI I PÓŁPRZEWODNIKÓW OD TEMPERATURY
1. Opisać model pasmowy przewodnika, półprzewodnika i dielektryka.
2. Omówić mechanizm przewodnictwa w półprzewodniku samoistnym i domieszkowym (typu n i p).W jaki sposób można zwiększyć przewodność półprzewodnika?
3. Omówić mechanizm przewodzenia prądu w metalach.
4. Wyjaśnić podstawowe mechanizmy rozpraszania swobodnych nośników ładunku w metalach.
5. Przedstawić zależność oporu elektrycznego metalu od temperatury (wzór i wykres).
6. Podać definicje temperaturowego współczynnika oporu (jednostka) i sposób jego wyznaczenia.
7. Przedstawić zależność oporu elektrycznego półprzewodnika od temperatury (wzór i wykres).
8. Podać definicję szerokości pasma wzbronionego dla półprzewodników (jednostka) i sposób jej wyznaczenia.
9. Podać przykład przyrządu pomiarowego wykorzystującego zależność oporu od temperatury.
47. ZALEŻNOŚĆ PRZEWODNICTWA ELEKTRYCZNEGO
ELEKTROLITÓW OD TEMPERATURY, SPRAWDZANIE REGUŁY WALDENA
1. Podać definicję prądu elektrycznego oraz warunki jego występowania.
Przedstawić mechanizm przewodzenia prądu w metalach, cieczach i gazach.
2. Podać określenie stopnia dysocjacji, koncentracji jonów, ruchliwości jonów. Przedstawić zależność przewodności elektrolitów od tych wielkości.
3. Zdefiniować współczynnik lepkości i przedstawić sposób jego wyznaczenia.
4. Jak zmienia się przewodność elektrolitów wraz z temperaturą? Uzasadnić tę zależność.
5. Przedstawić regułę Waldena.
48. WYZNACZANIE STAŁEJ PLANCKA
1. Opisać model pasmowy przewodnika, półprzewodnika i dielektryka. Co to jest energia wzbroniona?
2. Omówić mechanizm przewodnictwa w półprzewodniku samoistnym i domieszkowym (typu n i p). W jaki sposób można zwiększyć przewodność półprzewodnika?
3. Opisać powstawanie bariery energetycznej (napiecie dyfuzji) w niespolaryzowanym półprzewodnikowym złączu p-n. Jak zmienia się wysokość bariery w złączy p-n spolaryzowanym w kierunku przewodzenia oraz w kierunku zaporowym?
4. Zasada działania diody elektroluminescencyjnej. Na czym polega proces rekombinacji promienistej?
5. Narysować i omówić charakterystykę prądowo - napięciową diody LED.
6. Przedstawić sposób wyznaczenia stałej Plancka.
49. ZJAWISKO TERMOEMISJI ELEKTRONÓW
1. Wymienić sposoby emisji elektronów z powierzchni metalu. Zdefiniować pojęcie pracy wyjścia elektronów.
2. Przedstawić budowę i zasadę działania diody próżniowej.
3. Ilościowy opis zjawiska termoemisji – prawo Richardsona – Dushmana.
4. Jakiego rodzaju pola elektryczne działają na elektrony wyemitowane z katody diody próżniowej?
5. Przedstawić charakterystyki prądowo - napięciowe diody próżniowej dla różnych temperatur żarzenia katody. Wyróżnić i objaśnić charakterystyczne obszary pracy diody próżniowej.
6. Na czym polegają pomiary dla diody z katodą wolframową (bezpośrednio żarzona) i dla diody z katodą tlenkową (żarzenie pośrednie)?
50. LAMPA OSYLOSKOPOWA
1. Omówić budowę i zasadę działania lampy oscyloskopowej.
2. Opisać ruch elektronu między płytkami odchylającymi, do których zostało przyłożone napięcie stałe i zmienne.
3. Podać i zinterpretować wzór na odchylenie wiązki elektronów w lampie oscyloskopowej.
4. Zdefiniować pojęcie czułości odchylania płytek odchylających (jednostka).
5. W jaki sposób można zmierzyć napięcie stałe i zmienne przy pomocy lampy oscyloskopowej?
51. POMIARY OSCYLOSKOPOWE
1. Przedstawić główne jednostki funkcjonalne oscyloskopu.
2. Opisać budowę i zasadę działania lampy oscyloskopowej ze szczególnym uwzględnieniem roli anod i płytek odchylających.
3. Przedstawić rolę generatora podstawy czasu w oscyloskopie.
4. Jakie napięcie nazywamy przemiennym a jakie zmiennym? Opisać równaniem i przedstawić na wykresie napięcie sinusoidalne. Zdefiniować wielkości występujące w równaniu.
5. Przedstawić zastosowania oscyloskopu.
6. Opisać zasadę pomiaru amplitudy i okresu napięcia zmiennego za pomocą oscyloskopu.
7. Na czym polega składanie drgań wzajemnie prostopadłych. Jaki wpływ na wynik złożenia ma różnica faz drgań składowych, a jaki stosunek i częstotliwości?
8. Opisać sposób otrzymywania krzywych Lissajaus. Przedstawić sposoby pomiaru różnicy faz i częstotliwości na podstawie krzywych.
9. Przedstawić zasadę działania układu różniczkującego i całkującego.
10. Przedstawić sposób prostowania jednopołówkowego i prostowania dwupołówkowego napięcia zmiennego przy użyciu diody prostowniczej.
52. WYZNACZANIE ŁADUNKU WŁAŚCIWEGO ELEKTRONU
1. Omówić budowę i zasadę działania lampy oscyloskopowej ze szczególnym uwzględnieniem roli płytek odchylających.
2. Scharakteryzować jednorodne pole elektryczne i jednorodne pole magnetyczne. Jak można takie pola otrzymać?
3. Trajektoria (tor) ruchu elektronu w jednorodnym polu elektrycznym. Siła działająca na elektron w polu elektrycznym(wzór).
4. Trajektoria (tor) ruchu elektronu w jednorodnym polu magnetycznym (dla trzech kierunków prędkości elektronu względem kierunku pola magnetycznego). Siła działająca na elektron w polu magnetycznym(wzór).
5. Przedstawić sposób wyznaczenia ładunku właściwego elektronu metodą poprzecznego pola magnetycznego.
6. Przedstawić sposób wyznaczenia ładunku właściwego elektronu metodą podłużnego pola magnetycznego.
53. PRAWO OHMA DLA PRĄDU ZMIENNEGO
1. Jaki prąd nazywamy prądem przemiennym? Opisać równaniem i przedstawić na wykresie. Zdefiniować wielkości występujące w równaniu.
2. Napisać II prawo Kirchhoffa dla szeregowego obwodu RLC.
3. Podać definicję wartości skutecznych natężenia prądu i napięcia.
4. Podać definicję pojemności kondensatora i indukcyjności cewki (jednostki).
5. Napisać prawo Ohma dla prądu przemiennego dla szeregowego obwodu RLC. Wskazać we wzorze opór indukcyjny, opór pojemnościowy i zawadę (jednostki).
6. Omówić wpływ poszczególnych elementów obwodu RLC na kąt przesunięcia fazowego między zmiennym natężeniem prądu w obwodzie a przyłożonym zmiennym napięciem. Podać wyrażenie na kąt przesunięcia fazowego w przypadku szeregowego obwodu RLC.
7. Jak doświadczalnie można wyznaczyć indukcyjność cewki i pojemność kondensatora?
8. Przedstawić sposoby wyznaczenia zawady dla szeregowego obwodu RLC.
54. BADANIE ZJAWISKA REZONANSU ELEKTROMAGNETYCZNEGO 1. Jaki prąd nazywamy przemiennym? Napisać równanie prądu
sinusoidalnego i zdefiniować wielkości występujące w równaniu.
2. Zapisać II prawo Kirchhoffa dla szeregowego obwodu RLC.
3. Podać definicję pojemności kondensatora i indukcyjności cewki (jednostki).
4. Napisać prawo Ohma dla prądu przemiennego dla szeregowego obwodu RLC.
5. Podać wyrażenie na kąt przesunięcia fazowego między natężeniem prądu w obwodzie RLC a przyłożonym napięciem.
6. Na czym polega zjawisko rezonansu elektromagnetycznego?
7. Dla jakiej częstotliwości źródła napięcia wystąpi zjawisko rezonansu elektromagnetycznego? Wyprowadzić i omówić odpowiedni wzór.
8. Przedstawić przebieg krzywych rezonansowych dla różnych wartości oporu R przy jednakowych wartościach pojemności C i indukcyjności L.
9. Przedstawić przebieg krzywych rezonansowych dla różnych wartości pojemności C przy jednakowych wartościach oporu R i indukcyjności L.
10. W jaki sposób można wykorzystać zjawisko rezonansu do wyznaczenia pojemności kondensatora lub indukcyjności cewki?
11. Zdefiniować współczynnik dobroci obwodu i podać metodę jego wyznaczenia dla szeregowego obwodu RLC. Jaki jest wpływ współczynnika dobroci obwodu na przebieg krzywej rezonansowej?
12. Podać przykład wykorzystania zjawiska rezonansu elektromagne- tycznego.
56. POMIAR INDUKCJI MAGNETYCZNEJ ZA POMOCĄ FLUKSOMETRU 1. Podać określenie pola magnetycznego, zdefiniować pojęcia indukcji
magnetycznej i strumienia magnetycznego (jednostki).
2. Na czym polega zjawisko indukcji elektromagnetycznej? Podać matematyczny zapis prawa indukcji elektromagnetycznej Faraday’a.
3. Omówić sposoby wzbudzania prądu indukcyjnego w obwodzie cewki.
4. Podać regułę Lenza.
5. W jaki sposób można wykorzystać zjawisko indukcji elektromagnetycznej do wyznaczenia indukcji magnetycznej stałego pola magnetycznego?
6. Kiedy następuje wychylenie wskazówki fluksometru?
57. BADANIE EFEKTU HALLA
1. Przedstawić na czym polega zjawisko Halla?
2. Wyjaśnić proces gromadzenia się ładunków przeciwnego znaku na przeciwległych brzegach płytki.
3. Jak długo przebiega proces przepływu ładunków?
4. Na czym polega różnica w efekcie Halla w przypadku ujemnych i dodatnich nośników prądu?
5. Podać definicję czułości hallotronu i koncentracji nośników prądu w próbce (jednostki).
6. Omówić sposób wyznaczenia czułości hallotronu i koncentracji nośników prądu.
7. Co to jest napięcie asymetrii pierwotnej?
8. Co można powiedzieć o wartości napięcia Halla, jeżeli dwie płytki tej samej grubości, jedną z metalu, a drugą z półprzewodnika, umieszczono w tym samym polu magnetycznym i przez obie przepływa jednakowy prąd?
58. WYZNACZANIE PODSTAWOWYCH PARAMETRÓW
FERROMAGNETYKÓW
1. Zdefiniować wielkości charakteryzujące magnetyczne własności materii i dokonać podziału ciał ze względu na własności magnetyczne.
2. Wyjaśnić pochodzenie ferromagnetyzmu.
3. Przedstawić domenową strukturę ferromagnetyka. Wyjaśnić dlaczego moment magnetyczny próbki ferromagnetyka jest równy zeru?
4. Wyjaśnić wpływ temperatury na magnetyczne własności ferromagnetyka.
5. Omówić zachowanie się ferromagnetyka w zewnętrznym polu magnetycznym. Wyjaśnić występowanie pętli histerezy.
6. W jaki sposób można wyznaczyć krzywą pierwotnego namagnesowania i pętlę histerezy w układzie B=f(H)?
7. Co to jest pozostałość magnetyczną oraz pole koercji? Jaki jest wpływ wartości tych wielkości na zastosowanie ferromagnetyka?
59. BADANIE PROPAGACJI MIKROFAL
1. Przedstawić mechanizm powstawania oraz rozchodzenia się fal elekromagnetycznych.
2. Podać związek między częstością a długością fali elektromagnetycznej i omówić widmo fal elektromagnetycznych.
3. Opisać rozchodzenie się fali elektromagnetycznej w falowodzie.
4. Omówić znane przyrządy do generacji i detekcji mikrofal.
5. Przedstawić sposób pomiaru długości mikrofal w powietrzu.
6. Omówić zjawisko pochłaniania, odbicia i załamania mikrofal.
7. Omówić zjawisko dyfrakcji i interferencji mikrofal.
8. Na czym polega zjawisko tunelowania mikrofal?
9. Na czym polega zjawisko polaryzacji fali? Przedstawić efekty związane z polaryzacją mikrofal.
61. ROZKŁADY STATYSTYCZNE ROZPADÓW JĄDROWYCH
1. Opisać na czym polega zjawisko promieniotwórczości naturalnej i uzasadnić statystyczny charakter tego zjawiska.
2. Przedstawić prawo rozpadu promieniotwórczego.
3. Omówić podstawowe rodzaje rozpadów promieniotwórczych i przytoczyć prawa przesunięć Soddy’ego – Fajansa.
4. Budowa i działanie licznika Geigera – Miillera. Podać i wyjaśnić przebieg charakterystyki licznika.
5. Scharakteryzować rozkłady statystyczne Poissona i Gaussa. W jakich warunkach mogą być stosowane te rozkłady?
64. WYZNACZANIE SKŁADOWEJ POZIOMEJ NATĘŻENIA ZIEMSKIEGO POLA MAGNETYCZNEGO
1. Podać ogólną charakterystykę ziemskiego pola magnetycznego. Jakie wielkości opisują ziemskie pole magnetyczne?
2. Podać określenie pola magnetycznego, scharakteryzować wielkości opisujące to pole (natężenie pola magnetycznego, indukcja magnetyczna) i podać ich jednostki. Przedstawić sposoby otrzymywania pola magnetycznego.
3. Przytoczyć prawo Biota – Savarte’a. W jakim celu stosujemy to prawo?
4. Zapisać i zinterpretować wzór na natężenie pola magnetycznego w środku cewki kołowej.
5. Opisać budowę i zasadę działania busoli stycznych.
6. Przedstawić metodę wyznaczania składowej poziomej natężenia pola magnetycznego za pomocą busoli stycznych.
65. BADANIE PROCESÓW ŁADOWANIA I ROZŁADOWANIA KONDENSATORA
1. Omówić budowę i zastosowanie kondensatora. Podać definicję pojemności kondensatora (jednostka).
2. Napisać II prawo Kirchhoffa dla szeregowego obwodu RC i podać jego rozwiązanie.
3. Narysować krzywe ładowania i rozładowania kondensatora w czasie i omówić wpływ pojemności kondensatora na przebieg krzywych.
4. Wyjaśnić sens fizyczny stałej czasowej RC i przedstawić sposoby jej wyznaczenia.
66. POMIAR PRZENIKALNOŚCI ELEKTRYCZNEJ WODY PRZY PRZEMIANIE FAZOWEJ CIECZ – CIAŁO STAŁE
1. Co to są dielektryki? Omówić właściwości elektryczne dielektryków.
2. Omówić zachowanie się dielektryka w zewnętrznym polu elektrycznym.
Przedstawić mechanizmy polaryzacji dielektryków.
3. Zdefiniować względna przenikalność elektryczną dielektryka. Wyjaśnić wpływ dielektryka na pojemność kondensatora.
4. Scharakteryzować dielektryczne właściwości wody.
5. Przedstawić metodę pomiaru przenikalności elektrycznej wody w zależności od temperatury w zakresie temperatur od-6oC do 20oC.
67. SPRAWDZENIE PRAWA FARADAY’A
1. Podać określenie pola magnetycznego, zdefiniować wielkości: wektor indukcji magnetycznej i strumień magnetyczny i podać jednostki Przedstawić sposoby otrzymywania pola magnetycznego.
2. Na czym polega zjawisko indukcji elektromagnetycznej?
3. Omówić sposoby wzbudzania prądu indukcyjnego w obwodzie.
4. Podać matematyczny zapis prawa indukcji elektromagnetycznej Faraday’a.
5. Zapisać prawo Faraday’a w przypadku magnesu spadającego swobodnie z prędkością v w rurce, na którą nawinięta jest cewka o n zwojach. Czym wywołana jest zmiana strumienia indukcji magnetycznej obejmowanego przez cewkę?
6. W jaki sposób zbadać zależność siły elektromotorycznej od prędkości i od ilości zwojów cewki?
7. Zdefiniować wzajemną odległość umownych biegunów magnetycznych.
Porównać ją z długością geometryczną magnesu.
8. Przedstawić zależność E=f(t) siły elektromotorycznej indukcji od czasu w przypadku spadku magnesu przez szereg identycznych cewek. Podać sens fizyczny miejsc zerowych funkcji, wartości ekstremalnych i pól pod krzywą.
9. W jaki sposób można wyznaczyć przyspieszenie ziemskie wykorzystując ruch magnesu przez szereg jednakowych cewek?
68. TEMPERATUROWA ZALEŻNOŚĆ PRZENIKALNOŚCI
MAGNETYCZNEJ GADOLINU PRZY PRZEJŚCIU FAZOWYM FERRO – PARAMAGNETYK
1. Zdefiniować wielkości charakteryzujące magnetyczne własności materii i dokonać podziału ciał ze względu na własności magnetyczne.
2. Przedstawić zjawisko ferromagnetyzmu.
3. Podać określenie temperatury Curie. Omówić wpływ temperatury na magnetyczne własności ferromagnetyka.
4. Napisać i zinterpretować prawo Curie – Weissa.
5. Przedstawić układ pomiarowy. Jakie należy przeprowadzić pomiary w celu wyznaczenia temperatury Curie, stałej Curie oraz zależności względnej przenikalności magnetycznej gadolinu od temperatury?
70. POMIARY FOTOMETRYCZNE
1. Czym różni się fotometria obiektywna od fotometrii subiektywnej?
2. Wymienić i zdefiniować podstawowe wielkości fotometryczne (strumień świetlny, światłość, natężenie oświetlenia). Podać ich jednostki.
3. Sformułować i objaśnić prawo Lamberta (prawo odległości).
4. Przedstawić zasadę działania dowolnego fotometru. W jakim celu dokonuje się pomiarów z użyciem fotometru?
5. Fotometr Lummera – Brodhuna – budowa i działanie kostki fotometrycznej.
6. Na czym polega zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne? Omówić zasadę działania fotoogniwa.
7. Wyjaśnić w jaki sposób można wykorzystać fotoogniwo do pomiarów fotometrycznych?
8. Przedstawić charakterystykę fotoogniwa i jej zastosowanie.
9. Zdefiniować pojęcia: sprawność świetlna źródła światła i współczynnik transmisji.
71. POMIAR I MIESZANIE BARW
1. Teoria widzenia barwnego: trzy rodzaje receptorów bodźców i ich względne czułości widmowe (wykresy zależności x(l), y(l), z(l)).
2. Wzory wyrażające pobudzenie receptorów.
3. Określenie barw za pomocą współrzędnych trójchromatycznych. Wykres chromatyczności CIE 1931. Mieszanie barw.
4. Barwa ciała a barwa iluminantu.
72A ANALIZA SPEKTRALNA I POMIARY SPEKTROFOTOMETRYCZNE 1. Podać definicje widma optycznego. Dokonać podziału widm i wskazać
źródło ich powstawania.
2. Jakich informacji dostarcza analiza widm?
3. Przedstawić bieg promieni świetlnych w pryzmacie dla światła monochromatycznego i polichromatycznego. Jakie występują zjawiska optyczne?
4. Omówić budowę i działanie spektroskopu.
5. Wyjaśnić na czym polega skalowanie spektroskopu.
6. W jaki sposób można wyznaczyć za pomocą spektroskopu nieznany przedział długości fal przepuszczonych lub pochłoniętych przez filtr?
7. Omówić budowę i zasadę działania spektrofotometru SPEKOL.
8. Zdefiniować współczynnik transmisji (przepuszczalności), absorpcji (pochłaniania) oraz ekstynkcji i podać sposób ich wyznaczania.
72B STAŁA RYDBERGA I MASA ZREDUKOWANA ELEKTRONU W ATOMIE WODORU
1. Podać definicje widma optycznego. Dokonać podziału widm i wskazać źródło ich powstawania.
2. Jakich informacji dostarcza analiza widm?
3. Omówić budowę i działanie spektroskopu. Narysować bieg promieni świetlnych w pryzmacie dla światła monochromatycznego i polichromatycznego.
4. Wyjaśnić na czym polega skalowanie spektroskopu.
5. Sformułować podstawowe założenia teorii Bohra budowy atomu wodoru.
6. Wyjaśnić powstawanie serii widmowych atomu wodoru. Seria Balmera.
7. Podać wzór Rydberga na liczbę falową linii widmowych atomu wodoru i zinterpretować.
8. Hipoteza de Broglie’a.
9. Wyjaśnić znaczenie stałej Rydberga i masy zredukowanej w analizie widm atomowych.
10. Przedstawić sposób wyznaczenia stałej Rydberga i masy zredukowanej elektronu w atomie wodoru.
73. POMIAR PRĘDKOŚCI ŚWIATŁA METODĄ SKŁADANIA DRGAŃ 1. Przedstawić fizyczne podstawy falowej natury światła.
2. Podać równanie sinusoidalnej fali świetlnej. Zdefiniować poszczególne wielkości równania.
3. Od czego zależy prędkość rozprzestrzeniania się fali świetlnej? Co to jest prędkość fazowa?
4. Podać równanie drgania złożonego (impulsu) i zinterpretować je (wykres).
5. Co nazywamy paczka falową? Co to jest prędkość grupowa?
6. Co nazywamy ośrodkiem niedyspersyjnym i dyspersyjnym?
7. Przedstawić zasadę pomiaru prędkości światła w powietrzu i w cieczy.
75. WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ZA POMOCĄ REFRAKTOMETRU I MIKROSKOPU
1. Omówić zjawisko załamania światła na granicy dwóch ośrodków. Podać definicję współczynnika załamania i przytoczyć prawo Snelliusa.
2. Na czym polega zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia?
Przedstawić graficznie bieg promieni świetlnych ze wskazaniem kąta granicznego.
3. Budowa i działanie refraktometru Abbego.
4. Budowa i zasada działania mikroskopu. Przedstawić bieg promieni świetlnych w mikroskopie.
5. Omówić zasadę pomiaru współczynnika załamania cieczy i szkła za pomocą mikroskopu (rysunek).
76. WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU
1. Omówić zjawisko odbicia i załamania światła.Podać prawo Snelliusa.
2. Narysować bieg promieni świetlnych w pryzmacie dla światła monochromatycznego i polichromatycznego. Jakie występują zjawiska optyczne?
3. Wyjaśnić pojęcia: kąt łamiący pryzmatu, kąt odchylenia, kąt minimalnego odchylenia. Kiedy uzyskuje się kąt minimalnego odchylenia?
4. W oparciu o prawo załamania wyprowadzić równanie pryzmatu.
5. Budowa i działanie spektrometru.
6. Na czym polega zjawisko dyspersji światła w pryzmacie? Narysować krzywą dyspersji.
7. Co jest miarą dyspersji pryzmatu? Co to jest współczynnik dyspersji?
Podać definicje zdolności rozdzielczej pryzmatu.
8. W jaki sposób można wyznaczyć kąt łamiący pryzmatu?
9. W jaki sposób można wyznaczyć kąt minimalnego odchylenia?
77. POMIAR ODLEGŁOŚCI OGNISKOWYCH SOCZEWEK CIENIKICH 1. Opisać soczewkę cienką. Podać różnice pomiędzy soczewką skupiającą i
rozpraszającą. Narysować przejście wiązki równoległej przez oba rodzaje soczewek.
2. Zdefiniować pojęcia: ognisko, odległość ogniskowa, zdolność skupiająca, powiększenie poprzeczne soczewki.
3. Podać równanie soczewki cienkiej. Od czego zależy odległość ogniskowa soczewki i w jaki sposób można zmienić jej wartość?
4. Wymienić i zdefiniować cechy obrazu otrzymanego przez soczewkę.
5. Narysować bieg promieni świetlnych przez cienką soczewkę skupiającą i rozpraszającą dla dowolnych odległości przedmiotu od soczewki.
6. Jak zmienia się wielkość obrazu w zależności od odległości przedmiotu od soczewki?
7. Podać najprostszy sposób oszacowania wartości odległości ogniskowej soczewki skupiającej.
8. Opisać metody wyznaczania odległości ogniskowej soczewki i określić dla jakich rodzajów soczewek można je stosować:
a) metoda wzoru soczewkowego b) metoda pozornego przedmiotu c) metoda Bessela
d) metoda okularu mikrometrycznego i kolimatora e) metoda sferometru
78. BADANIE UKŁADÓW TELESKOPOWYCH
1. Co to jest obiektyw i okular lunety? Jakie jest wzajemne położenie ich ognisk?
2. Narysować bieg promieni w lunecie.
3. Czym różnią się luneta astronomiczna (Keplera) i ziemska (Galileusza)?
4. Gdzie powstaje obraz odległego przedmiotu obserwowanego przez lunetę?
5. Co to jest powiększenie lunety i jakim wzorem wyraża się wartość powiększenia lunety Keplera dla przedmiotów znajdujących się w
„nieskończoności”?
6. Co to jest źrenica wejściowa oraz wyjściowa lunety i jak za ich pomocą można wyrazić powiększenie lunety?
7. Co to jest kąt pola widzenia lunety i jak go wyznaczyć?
8. Określić pojęcie zdolności rozdzielczej lunety. Ile wynosi fizjologiczna zdolność rozdzielcza oka nieuzbrojonego, a ile idealnej lunety o powiększeniu p?
9. Jak zbudowana jest lornetka?
79. POMIARY MIKROSKOPOWE
1. Omówić zjawisko załamania światła na granicy dwóch ośrodków.
2. Narysować bieg promieni świetlnych przez cienka soczewkę skupiającą dla dowolnych odległości przedmiotu od soczewki.
3. Budowa i zasada działania mikroskopu. Przedstawić bieg promieni świetlnych w mikroskopie. Zdefiniować powiększenie mikroskopu.
4. Omówić metodę wyznaczenia powiększenie mikroskopu przy użyciu pryzmatu Abbego.
5. W jaki sposób można przeprowadzić skalowanie okularu mikrometrycznego z ruchomym krzyżem lub okularu z podziałką?
81. WYZNACZANIE PROMIENIA KRZYWIZNY SOCZEWKI I DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ PIERŚCIENI NEWTONA
1. Przedstawić fizyczne podstawy falowej natury światła.
2. Wyjaśnić na czym polega zjawisko interferencji światła. Jakie muszą być spełnione warunki do wystąpienia interferencji?
3. Opisać doświadczenia Younga. Podać warunek na maksimum i minimum interferencyjne.
4. Przedstawić układ optyczny do obserwacji prążków Newtona.
5. Wyjaśnić powstawanie prążków interferencyjnych równej grubości w klinie powietrznym ( rysunek). Co oznaczają prążki jasne i ciemne? Ile wynosi odległość między kolejnymi prążkami?
6. W jaki sposób można wykorzystać prążki Newtona do wyznaczenia promienia krzywizny soczewki lub długości fali świetlnej?
7. Opisać obraz prążków Newtona. Które prążki należy wykorzystać do dokładnych pomiarów promienia krzywizny i dlaczego?
8. Wyprowadzić wzór na promień krzywizny soczewki.
82. INTERFERENCYJNY POMIAR KSZTAŁTU POWIERZCHNI
1. Wyjaśnić na czym polega zjawisko interferencji światła. Podać i zinterpretować równanie interferencji.
2. Co to są prążki równej długości i co oznaczają jasne i ciemne obszary?
Jaka jest zależność między rzędem interferencji a różnicą dróg optycznych?
3. Opisać budowę i działanie interferometru Fizeau.
4. W jaki sposób można z pomiarów interferencyjnych wyznaczyć klin geometryczny szklanej płytki?
5. W jaki sposób można przy pomocy pierścienie Newtona wyliczyć promień krzywizny mierzonej powierzchni.
6. Jak można wyznaczyć promień krzywizny mierzonej powierzchni metodą odstępstwa prążków od prostoliniowości.
7. Jak na podstawie obrazu prążków interferencyjnych można wyliczyć topografię badanej powierzchni?
84. WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ
1. Przedstawić fizyczne podstawy falowej natury światła.
2. Opisać siatkę dyfrakcyjną Wymienić rodzaje siatek dyfrakcyjnych.
3. Omówić zjawisko dyfrakcji na pojedynczej szczelinie. Sformułować zasadę Huygensa. Przedstawić graficznie rozkład natężenia światła ugiętego na pojedynczej szczelinie.
4. Omówić zjawisko dyfrakcji na siatce dyfrakcyjnej. Przedstawić graficznie rozkład natężenia światła po przejściu przez siatkę dyfrakcyjną.
5. Na czym polega zjawisko interferencji światła.? Jakie muszą być spełnione warunki do wystąpienia interferencji?
6. Wyjaśnić mechanizm powstawania jasnych i ciemnych prążków (rysunek).
7. Wyprowadzić równanie siatki dyfrakcyjnej. Rozpatrzeć wpływ długości fali i szerokości szczeliny na efekt ugięcia.
8. Na czym polega zjawisko dyspersji? Zdefiniować pojęcie dyspersji kątowej siatki.
9. Przedstawić sposób wyznaczenia stałej siatki dyfrakcyjnej oraz długości fali świetlnej.
10. Zdefiniować pojęcie zdolności rozdzielczej siatki dyfrakcyjnej i podać sposób jej wyznaczenia.
88. POMIAR NATURALNEJ AKTYWNOŚCI OPTYCZNEJ
1. Przedstawić fizyczne podstawy falowej natury światła.
2. Wyjaśnić różnicę między światłem niespolaryzowanym a spolaryzo- wanym .Rodzaje polaryzacji światła.
3. Przedstawić sposoby polaryzacji światła. Co to jest kąt Brewstera?
4. Na czym polega zjawisko dwójłomności światła?
5. Omówić budowę i zasadę działania pryzmatu Nikola.
6. Opisać budowę i działanie sacharymetru. Jaka jest rola polaryzatora i analizatora?
7. Wyjaśnić na czym polega zjawisko naturalnej aktywności optycznej.
Wymienić ośrodki, w których występuje to zjawisko.
8. Co to jest kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji i jak można go wyznaczyć? Od czego zależy wartość kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji dla roztworów cukru?
9. Opisać sposób wyznaczenia stężenia roztworu cukru za pomocą sacharymetru.
89. POMIAR WYMUSZONEJ AKTYWNOŚCI OPTYCZNEJ 1. Przedstawić fizyczne podstawy falowej natury światła.
2. Wyjaśnić różnice między światłem niespolaryzowanym a spolaryzo- wanym .Rodzaje polaryzacji światła.
3. Przedstawić sposoby polaryzacji światła. Co to jest kąt Brewstera?
4. Na czym polega zjawisko dwójłomności światła?
5. Omówić budowę i zasadę działania pryzmatu Nikola.
6. Opisać budowę i działanie polarymetru. Jaka jest rola polaryzatora i analizatora?
7. Wyjaśnić na czym polega zjawisko wymuszonej aktywności optycznej Faraday’a. W jakich ośrodkach występuje to zjawisko?
8. Zdefiniować stałą Verdeta (jednostka).
9. Co to jest kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji i jak można go wyznaczyć? Od czego zależy wartość tego kąta?
10. Przedstawić metodę wyznaczenia stałej Verdeta.
90. BADANIE ZJAWISKA POCKELSA I SPRAWDZANIE PRAWA MALUSA
1. Przedstawić fizyczne podstawy falowej natury światła.
2. Wyjaśnić różnicę między światłem niespolaryzowanym a spolaryzo- wanym. Rodzaje polaryzacji światła.
3. Wyjaśnić pojęcia: ośrodek optycznie izotropowy, ośrodek optycznie anizotropowy, promień zwyczajny, promień nadzwyczajny, miara anizotropii optycznej.
4. Na czym polega zjawisko elektrooptyczne?
5. Wyjaśnić jak zewnętrzne pole elektryczne, przyłożone do kryształu, wpływa na różnicę faz między promieniem zwyczajnym i nadzwyczajnym w liniowym zjawisku elektrooptycznym?
6. Zinterpretować napięcie półfali i na jego podstawie wyznaczyć współczynnik elektrooptyczny.
7. Podać treść prawa Malusa i sposób jego sprawdzenia.
8. Podać przykład zastosowania zjawiska elektrooptycznego.
91. BADANIE ZEWNĘTRZNEGO ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNEGO 1. Wyjaśnić na czym polega zjawisko fotoelektryczne. Sformułować
podstawowe prawa rządzące tym zjawiskiem.
2. Omówić budowę i działanie fotokomórki. Przedstawić układ do badania zjawiska fotoelektrycznego.
3. Wyjaśnić istotę zjawiska fotoelektrycznego zewnętrznego na podstawie fotonowej teorii światła. Podać równanie Einsteina i zinterpretować.
4. Od jakich wielkości zależy natężenie prądu fotoelektrycznego?
Przedstawić odpowiednie charakterystyki (świetlna, prądowo-napięciowa, spektralna).
5. Zdefiniować pojęcia czerwonej granicy fotoefektu oraz pracy wyjścia elektronu z metalu i przedstawić sposób wyznaczenia tych wielkości.
6. Omówić poszczególne obszary charakterystyki prądowo - napięciowej fotokomórki. Wskazać napięcie hamujące i prąd nasycenia. Od czego zależy prąd nasycenia? Jak można wyznaczyć maksymalną prędkość fotoelektronów?
7. Przedstawić metodę wyznaczenia stałej Plancka w oparciu o zjawisko fotoelektryczne.
92. WŁASNOŚCI OŚRODKÓW DYSPERSYJNYCH. POMIAR DYSPERSJI MATERJAŁÓW ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU
1. Co to jest ośrodek dyspersyjny? Wyjaśnić w uproszczony sposób zjawisko dyspersji.
2. Zdefiniować pojęcia: bezwzględny współczynnik załamania i względny współczynnik załamania .
3. Jakie wielkości opisują dyspersję ośrodka?
4. Jak zmieniają się wielkości opisujące falę elektromagnetyczną( długość fali, prędkość fazowa, częstotliwość) jeżeli monochromatyczne światło przechodzi z jednego ośrodka do drugiego?
5. Z jakiej zależności można praktycznie wyznaczyć prędkość fazową światła w danym ośrodku?
6. Budowa i działanie spektrometru.
7. Narysować bieg promieni świetlnych w pryzmacie dla światła monochromatycznego i polichromatycznego.
8. Co to jest kąt łamiący pryzmatu i w jaki sposób można go wyznaczyć przy użyciu spektrometru?
9. Co to jest kąt minimalnego odchylenia i w jaki sposób można go zmierzyć?
10. Z jakiej zależności można wyznaczyć współczynnik załamania pryzmatu i kiedy ta zależność jest spełniona?
93. WŁASNOŚCI OŚRODKÓW DYSPERSYJNYCH. POMIAR DYSPERSJI MATERIOŁÓW ZA POMOCĄ REFRAKTOMETRU.
1. Co to jest ośrodek dyspersyjny? Wyjaśnić w uproszczony sposób zjawisko dyspersji.
2. Zdefiniować pojęcia:bezwzględny współczynnik załamania i względny współczynnik załamania .
3. Jakie wielkości opisują dyspersję ośrodka?
4. Jak zmieniają się wielkości opisujące falę elektromagnetyczną( długość fali, prędkość fazowa, częstotliwość) jeżeli monochromatyczne światło przechodzi z jednego ośrodka do drugiego?
5. Z jakiej zależności można wyznaczyć praktycznie prędkość fazową światła w danym ośrodku?
6. Wyjaśnić zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia i pojęcie kąta granicznego (rysunek).
7. Budowa i działanie refraktometru Abbego.
8. Opisać zasadę pomiaru współczynnika załamania światła za pomocą refraktometru Abbego.
107. WYZNACZANIE STAŁEJ PLANCKA NA PODSTAWIE PRAWA PLANCKA PROMIENIOWANIA CIAŁA DOSKONALE CZARNEGO
1. Jakie ma znaczenie stała Plancka w fizyce?
2. Co to jest promieniowanie cieplne? Co jest źródłem tego promienio- wania?
3. Zdefiniować pojęcia widmowej zdolności emisyjnej ciała (gęstość widmowa emitancji energetycznej) i widmowego współczynnika absorpcji.
4. Definicja ciała doskonale czarnego. Podać przykłady ciał, które są dobrym przybliżeniem ciała doskonale czarnego.
5. Zinterpretować krzywe widmowe zdolności emisyjnej ciała doskonale czarnego w funkcji długości fali w różnych temperaturach.
6. Omówić wzór Plancka. Przy jakich założeniach Planck otrzymał ten wzór?
7. Kiedy spełniony będzie warunek ÷ ø ç ö è æ
kT hc
exp l >>1 ?
8. Na czym polega pomiar stałej Plancka? Przedstawić schemat układu pomiarowego.
9. Podać sposób wyznaczenia temperatury włókna żarówki.
