Transcript Document
ПУ “П.Хилендарски” Физически факултет Кат. “Експериментална физика” Демонстрационен комплект на основата на магнитна дъска Доц. д-р Тинко Ефтимов Физ. ст. експерт. Георги Иванов XXXVIII НК ПО ВЪПРОСИТЕ НА ОБУЧЕНИЕТО ПО ФИЗИКА гр. Ловеч, 8 - 10 април, 2010 Физиката е опитна наука Демонстрации Лабораторни упражнения Опитна проверка на теорията Демонстрационни и опитни постановки в училище По съществото на преподавания материал Прости за изпълнение Многофункционални Достъпна цена Многофункционална демонстрационна магнитна дъска Магнитно закрепване на компоненти Окачване: на стена, вертикално и хоризонтално на маса Удобна за различни дялове на физиката Оптика Механика Хидростатика Електричество и магнетизъм Оптика Геометрична оптика • Отражение • Пречупване • Лещи Вълнова оптика • Дифракция • Дисперсия qi qr (r) (n) (i) Геометрична оптика Коефициент на пречупване c n v Разпространение на фотон в среда Разпространение на фотон във вакуум Геометрична оптика Закон на Снелиус n1 sin n2 sin q Геометрична оптика Пълно вътрешно отражение sin q n1 / n2 Оптични влакна Геометрична оптика 1 1 1 f a b Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University http://www.kettering.edu/~drussell/Demos/RayTrace/Lenses.html Геометрична оптика 1 1 1 f a b Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University http://www.kettering.edu/~drussell/Demos/RayTrace/Mirrors.html Дифракция Дифракция от един процеп Мени се ширината на процепа Дифракция Дифракция от два процепа Мени се разстоянието между процепите Дифракция Дифракционна решетка m = -3 m=0 m = -2 m = +1 m = -1 m=0 m = +1 m = +2 m = +2 m = +3 m = +3 Коефициент на пречупване c n v Разпространение на фотон в среда Разпространение на фотон във вакуум Дисперсия на средата v v ( ) т.е. n n ( ) n малък n голям Дисперсия на средата Courtsey: Daniel A. Russell, Ph.D. Physics Department, Kettering University, Дисперсия на средата Courtsey: Daniel A. Russell, Ph.D. Physics Department, Kettering University, Динамика Момент на сила M rF M I M F F -r r -M Условия за равновесие F Fi 0 M Mi 0 i i Трептения и вълни x Трептене: Периодичната промяна във времето t на някаква физическа Хармонично трептене величина x x A t T – период 2pn – кръгова честота n – линейна честота t -A A – аммплитуда j – начална фаза Трептящи системи Физично махало O l l I T 2p m gl I mg инерчен момент Трептящи системи O Математично махало l l T 2p g mg Трептящи системи Пружинно махало k m T 2p k mg k коефициент на еластичност Трептения Хармонични трептения k1 < k2 < k3 0 k m T0 2p m k http://paws.kettering.edu/~drussell/Demos/SHO/mass.html Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University Трептения Хармонични трептения Затихващи трептения x x (t ) A cos(t j ) t x (t ) A exp(t ) cost j Принудени трептения t Затихващи трептения x (t ) A exp(t ) cost j http://paws.kettering.edu/~drussell/Demos/SHO/damp.html Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University Резонанс Външна сила с честота W W 0 W 0 W 0 Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University http://paws.kettering.edu/~drussell/Demos/SHO/mass-force.html Резонанс Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University Вълни Смущение, разпространяващо се в среда В твърдо тяло В газова среда v Фазова скорост : на вълновия фронт Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University Бягащи вълни Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University Вълни от точков източник Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University Вълни от диполен източник Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University Видове вълни • Надлъжни • Напречни • Водни Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University Събиране на трептения Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University Стоящи вълни /2 Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University Интерференция Стояща вълна при отражение падаща отразена Интерференция Стоящи вълни Собствени трептетния на окачена верижка Мод 1 Мод 2 Мод 3 http://paws.kettering.edu/~drussell/Demos/HangChain/HangChain.html Собствени трептетния на греда Два свободни края Два захванати края Два окачени края Един захванат край Собствени трептения на струна u nn n 2l u n1 2l n1 u n2 2 2l n 2 2n 1 u n3 3 2l n 3 3n1 Собствени трептетния на плоскост Мод 11 Мод 21 Мод 12 Мод 22 Собствени трептетния на диск Мод (0,1) Мод (1,1) Мод (0,2) Мод (2,1) Мод (0,3) Мод (1,2) Фигури на Хладни Фигури на Хладни .... Фигури на Хладни Типове трептения от кух цилиндър Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University Типове трептения от кух цилиндър Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University Собствени трептетния на празна бирена бутилка http://paws.kettering.edu/~drussell/Demos/BeerBottle/beerbottle.html (n=2,m=1) (n=3,m=1) (n=4,m=1) (n=5,m=1) 1st Bending 3200 Hz 4910 Hz 8520 Hz 13,500 Hz 4440 Hz (n=2,m=2) (n=3,m=2) (n=4,m=2) (n=5,m=2) (n=3,m=3) 5360 Hz 7437 Hz 10,330 Hz 15,190 Hz 11,610 Hz Собствени трептетния на електрическа китара Собствени трептения на електрическа китара Собствени трептетния на класическа китара Мод #1 59 Hz “огъване” Мод #1 103 Hz “дишане” Собствени трептетния на класическа китара …. Мод #3 Мод #5 188 Hz 223 Hz Мод #4 202 Hz Мод #6 231 Hz Мод #7 262 Hz Мод #9 Мод #11 385 Hz 749 Hz Мод #8 Мод #10 315 Hz 480 Hz Фигури на Хладни върху дъното на класическа китара Гама “до мажор” 2f f 523.25 Hz 261.63 Hz 293.66 Hz 329.63 Hz 349.23 Hz 392 Hz 440 Hz 493.88 Hz БЛАГОДАРЯ ЗА ВНИМАНИЕТО!