1 Erkin so'nuvchi mexanik tebranishlar fizika va mexanika sohasida yuqori darajada muhim bo'lgan konseptlardan biridir

Nazariy savollar;
1) Erkin so'nuvchi mexanik tebranishlar fizika va mexanika sohasida yuqori darajada muhim bo'lgan konseptlardan biridir. Ushbu tebranishlar yorug'likning muhim bir qismi sifatida harakat qilishni va davranni tushunishni o'rganish uchun muhimdir. Erkin so'nuvchi mexanik tebranishlar asosan ikki asosiy parametr orqali tavsiflanadi: massa va kuch.

1. 
   Massa: Erkin so'nuvchi mexanik tebranishlarda massa, obyektning o'lchami va shakli bilan bog'liq bo'lgan fiziksel xususiyatidir. Massa obyektdagi materiya miqdorini ifodalaydi va kg (kilogram) yoki g (gram) kabi o'lchov birliklarida ifodalaydi. Massa tebranishlar davomida biron bir obyektning inertsiyasini ifodalaydi, ya'ni obyektni xarakterlashga va tebranishlarga qarshi kuchlarni bajarishga o'zgartirishsiz qolishga olib keladi.
   
2. 
   Kuch: Kuch, bir obyektning erkin so'nuvchi mexanik tebranishlar davomida biron bir obyektni g'ashtlantirish, tirish, boshqarish yoki tushuntirish uchun sarflangan energiya miqdorini ifodalaydi. Kuch newton (N) kabi o'lchov birliklarida ifodalaydi. Kuchning xususiyati tebranish kuchining qattiqlik darajasini ifodalaydi. Kuchning o'lchami va yo'nalishi obyektning harakat yo'nalishi bilan bog'liq bo'lib, boshqa obyektlarga kuch o'tkazish yoki ularga kuch bermoq mumkin.
   

Bunday asosiy parametrlar orqali erkin so'nuvchi mexanik tebranishlarni hisoblash, obyektlar orasidagi boshqarish tizimlarini tushunish va qonuniyliklarni aniqlashga imkon beradi. Bu konseptlar mekanika, mashina injeneriyasi, avtomatika, havofizika, astronomiya va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi.

2)

Fresnel difraksiyasi, bir engel (misol uchun bir engel to'plami yoki bir aperture) orqali kiruvchi bir dalga tomosi bilan bog'liq bo'lgan optik fenomenlardan biridir. Bu difraksiya turi, Huygens-Fresnel prinsipi asosida tavsiflanadi. Bu prinsipga asoslangan holda, har bir to'la qirqchilik darchasida to'g'ri harakat qilayotgan daldagi nuqta, chekka tomonidan engelning barcha nuqtalari bilan qo'shilib yuborilgan sochiq darchasida egallanadi.

Fresnel difraksiyasi boshqa difraksiya turlaridan farklanadi, chunki uning hisoblashda difraksiya taraflari (uzoqligi) va aperturani egallagan daldagi boshlang'ich fazaning o'lchami katta bo'lgan usul ishlatiladi. Bunday holatlar qo'llanishida Fresnel integrallari va integral yuqorilari kabi integral turlari amalga oshiriladi.
Fresnel difraksiyasi quyidagi xususiyatlarga ega:

1. 
   Engeldan kiruvchi dalga tomosi uchun tomosha nuqtalari nuqta fokuslanishiga olib keladi. Engelning qarshisida nisbatan yuqori bir intensivlik va shtora namoyon bo'ladigan talayotgan almashinuvchi tomosha obrazlari yaratilishi mumkin.
   
2. 
   Fresnel difraksiyasi qabul qiluvchi ekran (bunday holatda engel orqali o'tkazilgan dalga tomosi) orqali engelning tomonlarida joylashgan chekish chiziqchalar bilan bog'liq bo'ladi.
   
3. 
   Fresnel difraksiyasi keng qo'llanishga ega bo'lgan bir nechta fizikaviy va injinering xarakterliklarga ega bo'lgan sohalarda, misol uchun radio teleskoplar, ultrasonik tomografiya, optik mikroskoplar, yaqinlik sensorlari va boshqalar.
   

Fresnel difraksiyasi fenomeni asosida engel orqali o'tkazilgan dalga tomosining nuqta fokuslanishini, intensivlik va fazaning alohida jihatlarini tushunish, elektronika, optika va boshqa sohalarda texnik xilma-xilliklarni rivojlantirishda ham ahamiyatga ega bo'ladi.

Test javobi;

1. 
   B
   

bunda I_o-analizatorga tushuvchi yassi-qutblangan yorug‘lik nurining intensivligi.

2. 
   D
   

Fizikada, so'nuvchi tebranishlar relaksatsiya vaqtiga teskari bo'lganda, ularning xususiyatlari o'zgaradi. So'nishning logaritmik dekrementi bu o'zgarishni ifodalaydi. Logaritmik dekrement, o'zgaruvchili so'nishning o'rtacha yuqori tezlanishining bir sikl uchun yordamchi qiymatini ifodalaydi.
Logaritmik dekrement (δ) formulada quyidagicha ifodalangan:
δ = ln(A/A') / n
Bu formulda:

• 
  A o'zgaruvchisining boshlang'ich qiymati
  
• 
  A' o'zgaruvchisining o'zgarishdan so'nggi qiymati
  
• 
  n sikllar sonini ifodalaydi (bir sikl uchun A'ga erishish uchun kerak bo'ladigan sikllar soni)
  

So'nishning logaritmik dekrementi (δ) o'zgaruvchili so'nuvchi tebranishlarda har bir sikl uchun tomosha o'zgarishini ifodalaydi. Bunda δ qiymati katta bo'lganda o'zgaruvchi tezlikli so'nishlarni ko'rsatadi, va kichik bo'lganda esa o'zgaruvchi zaytunlikli (boshqacha xolatlarda o'zgarishsiz) so'nishlarni ko'rsatadi.
Boshqa javob variantlaridan (A) So'nish xarakteristikasi, (B) Chastota va (C) So'nish koeffisienti ham tebranishlarni tavsiflashda muhim o'zgaruvchilar bo'lsa da, relaksatsiya vaqtiga teskari bo'lgan fizik kattalikni ifodalash uchun logaritmik dekrement (D) tanlangan javob variantidir.

3. 
   B
   

A amplitudaning polyarizator tekisligi bilan φ burchak hosil qiluvchi tekislikda yuz berayotgan tebranishini ikkita A₁ = A cosφ va A₁ = A sinφ tebranishlarga ajratish mumkin. O’tgan to’lqinning intensivligi A₁² = A² cos² φ va A₁² = A² sin² φ miqdorga proporsional, ya’ni cos φ ga teng. bu erda L amplitudasi A bo’lgan tebranishning intensivligi (2-rasm). Polyarizatorga amplitudasi A₀ va intensivligi 1₀ bo’lgan yassi qutblangan yorug’lik tushayotgan bo’lsin. Asbob orqali tebranishning A-A₀ amplitudali eltuvchisi o’tadi. Bunda φ – tushayotgan yorug’likning tebranish tekisligi orasidagi burchak. Demak, o’tan yorug’likning I intensivligi I=I₀ cos² 

4. 
   C
   

Yorug'likning kvant xususiyatlari, yorug'likning partikulla xususiyatlari bo'lgan kvantlar (foydalanuvchilar orasida "fotonlar" deb ham ataladi) bilan bog'liqdir. Bu kvant xususiyatlari quyidagi namoyon bo'ladigan hodisalar bilan ko'rsatiladi:

1. 
   Fotoneffekt: Fotoneffekt, yorug'likning kvant xususiyatini namoyon etadigan hodisa hisoblanadi. Agar bir energiya miqdori, fotondan tashkil topgan yorug'lik tomosi bilan bir elektron zanjiridan ajralib kelgan bo'lsa, fotoneffekt yuzaga keladi. Fotoneffekt hisoblanishi orqali yorug'lik energiyasi elektron energiyasiga aylanib kirishi va elektronning ajralishi mumkin.
   
2. 
   Kompton zanjiri: Kompton zanjiri, fotonning elastik zanjirga uchramoqda bo'lgan va uning energiyasida o'zgarishga olib kelgan hodisadir. Foton, o'z energiyasini konkretni bo'lmagan elektron bilan uzluksiz o'zaro ta'sirga kirita oladi. Uchrashgan jarayonda, foton energiyasining qisqartirilishi bilan birlikda zanjirdan ajralib kelgan foton tomosining o'zgarishi yuz beradi.
   
3. 
   Yorug'likning interferensiyasi: Yorug'likning interferensiyasi kvant xususiyatlarni ham namoyon etadigan hodisalardan biridir. Eslatib o'tish maqsadida, yorug'lik dalasi birliklari (fotonlar) bir-biriga moslashishadi va interferensiyaga olib keladi. Interferensiya tomonidan yorug'lik intensivligi o'zgarishi, shtora olgandagi qonuniy o'tkazuvchanliklarda va tomosha birlashmalari (misol uchun interferensiya g'ishtlarida) ko'rinadi.
   

Bu namoyon bo'ladigan hodisalar kvant mehanikasining kvant xususiyatlari bilan bog'liqdir. Ular yorug'likning partikulla xususiyatlari bilan bog'liq o'zgaruvchilarni ko'rsatadi va fotondan iborat bo'lgan yorug'likning kvant prinsiplarini namoyon etadilar.

5. 
   B
   

Maksvell elektr va magnit maydonlarning barcha xossalarini yagona nazariya asosida tushuntira oladigan elektromagnit maydon nazariyasini yaratdi.
Bu nazariya asosini biz yuqorida ko’rib chiqqan hodisalar qonuniyatlari tashkil etadi va u Maksvell tenglamalari deb yuritiladi. Mexanikada Nyuton qoidalari qanday rol o’ynasa, Elektromagnetizmni o’rganishda Maksvell tenglamalari xuddi shunday ahamiyatga ega.
Bu tenglamalarning birinchisi, elektr maydoni potensial yoki uyurmali bo’lishidan kelib chiqadi.
Potensial maydonni qo’zg’almas zaryadlar vujudga keltiradi, uyurmali maydonni esa o’zgaruvchan magnit maydoni hosil qiladi. Natijada to’la maydon kuchlanganligi: