Наблюдения показывают, что между молекулами одновременно действуют и силы притяжения, и силы отталкивания. Силы взаимодействия молекул являются короткодействующими, их действие проявляется лишь на расстояниях, не превышающих нескольких собственных размеров молекулы. Область пространства, в которой проявляется действие молекулярных сил, называют сферой молекулярного действия. Радиус этой сферы равен примерно 1•10-9 м.
Силы молекулярного взаимодействия зависят от расстояния между молекулами. При этом характер зависимости от расстояния у сил притяжения и сил отталкивания различен. При увеличении расстояния между молекулами силы отталкивания убывают быстрее, чем силы притяжения, а при уменьшении этого расстояния возрастают быстрее, чем силы притяжения.
Установлено, что силы взаимодействия молекул обратно пропорциональны n-й степени расстояния r между центрами масс молекул, т. е. . Для сил притяжения п = 7, а для сил отталкивания п принимает значения от 9 до 15. (Например, для молекулы воды , а )
Сила отталкивания считается положительной, а сила притяжения отрицательной. Существует такое расстояние между молекулами, на котором сила притяжения равна силе отталкивания, т. е. их результирующая сила равна нулю. Если расстояние между молекулами г>r0, преобладают силы их взаимного притяжения, если же r<r0, преобладают силы отталкивания. Таким образом, результирующая сил молекулярного взаимодействия на больших расстояниях является силой притяжения, а на малых — силой отталкивания. Следовательно, r0— это такое равновесное расстояние между молекулами, на котором они находились бы, если бы тепловое движение молекул не нарушало этого равновесия.
Описанный характер зависимости сил взаимодействия молекул от их расстояния друг от друга объясняет появление силы упругости при деформации тел. Если под действием внешних сил тело сжимается, расстояние между молекулами r становится меньше, чем r0, и появляется сила, препятствующая взаимному сближению молекул. Если же под действием внешних сил тело растягивается, то расстояние г становится больше, чем r0, и появляется сила, препятствующая взаимному удалению молекул. Вблизи точки r0 на графике участок кривой является почти прямолинейным, так как при небольшом смещении молекул из положения равновесия силы притяжения или отталкивания между ними возрастают линейно с увеличением смещения. Именно по этой причине при малых деформациях тела (т. е. в пределах его упругости) выполняется закон Гука.
Снелля закон преломления – закон преломления светового луча на границе двух прозрачных сред утверждает, что при любом угле α падения луча на границу отношение sin α/sin β является постоянной величиной (β – угол преломления). Установлен В. Снеллиусом около 1620 и Р. Декартом в 1637. Открытие Снеллиусом закона преломления позволило завершить построение основ геометрической оптики и сформулировать Ферма принцип. На основе закона преломления Снеллиуса стало возможным ввести понятие преломления показателя (ПП) среды, с использованием которого закон записывается в виде:
,
где n1 и n2 – показатели преломления 1–й и 2–й по ходу луча сред.
Преломление светового луча на границе двух сред
Рис.1
Согласно закону преломления Снеллиуса, преломленный луч лежит в плоскости падения, причем отношение синуса угла падения α (рис.1) к синусу угла преломления β для рассматриваемых сред зависит только от длины световой волны, но не зависит от угла падения, т.е.
.(1)
Постоянная величина n21 называется относительным показателем или коэффициентом преломления второй среды относительно первой. Показатель преломления среды относительно вакуума называют абсолютным показателем (коэффициентом) преломления этой среды. Его будем обозначать через n, снабжая эту букву, если требуется, соответствующими индексами. Например, n1 – показатель преломления первой, а n2 – второй среды. Ради краткости величину n обычно называют просто показателем (коэффициентом) преломления среды, т.е. опускают прилагательное «абсолютный».
Относительный показатель преломления n12 выражаются через абсолютные показатели n1 и n2 соотношением
. (2)
Это соотношение можно получить путем предельного перехода. Пусть световой луч падает из вакуума на плоскопараллельную пластинку с показателем преломления n1 , а затем попадает на среду с показателем преломления n2 (рис.2).
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Визначаючи оптичну силу лінзи окулярів, отримали дійсне зображення свічки, розташованої на відстані 3 м від екрана визначте оптичну силу та фокусну відстань лінзи окулярів, якщо її тримали на відстані 1 м від екрана. побудуйте відповідні зображення
Відповідь:
Пояснення:
d=1м f=3м
Оптична сила лінзи D=(1/d)+1/f=(1/1)+1/3=1+0.3(3)=1.3(3) Дптр
Фокусна відстань F=1/D=1/1.3(3)=0.75м