大学物理第三章作业课件

春的气息
合肥研究院首届青年才艺大赛摄影作品展
第二节 弯曲液面的附加压强
现象
液面不是平对于弯曲液面来说，由于液体表面张力的存在，在 靠近液面的两侧就形成一压强差，称为附加压强。
首先分析水平液面
P0
f Δs
f
P1=P0
表面张力的合力 f合 的方向与凸面法
解：
h
代入数据，可得
d
P =1.186×105Pa
知识回顾 Knowledge Review
凹球形液面内液体压强为
f
P0
Δs
Ps
f
P3=P0+Ps
球形液泡内的气体压强分析（以肥皂泡为例）
球形液膜具有两个球形面，且两个 半径近似相等 液膜外表面为凸液面，有
A CB
液膜内表面为凹液面，有
附加压强为
例：如图所示的装置中，连通管活塞关闭，左右两端吹成 一大一小两个气泡。（假设肥皂薄膜厚度为定值） 问：如果打开连通管，气体会怎么运动？ 解：由肥皂泡内外气体压强差
线方向相反， 凸形液面
P0
Δs
Ps P2=P0+Ps
表面张力的合力 f合 的方向与凹面法
线方向相反，
f
凹形液面
P0
Δs
Ps
f
P3=P0+Ps
２. 球形液面的附加压强
B C
dl df//
取一线段元dL，则作用在其上的 表面张力大小为
A
r

df⊥ df
R
方向垂直并与球面相切
将表面张力分解成两个分力，分

别与半径 r 垂直和平行
圆周对称性
水平分力 相互抵消
故表面张力的合力为

n1 x x1 2 y12 n2 x2 x2 y22
由费马原理有:
d n1x x1 n2 x2 x 0
dx
x x1 2 y12
x2 x2 y22
x x1 0 必有x2 x 0 x2 x
故 : x1 x x2 即: 折射线、 入射线分居法线两侧
Y
Ax1, y1
同理：也可证 明反射定律。
n1 A 'C AC
n 2 CB CB
'
n1 sin
i1 n 2 sin
i2
0
n 2 sin i2 n 2 sin i1
由于反射、折射定律是实 验定律，是公认的正确的 结论，所以，费马原理是
Y
Ax1, y1
M
O n1 A’
i1 Cx,0 B‘
i2
P O’ X
正确的。
Z
若光线实际发自于某点，则称该点为实发光点；
若某点为诸光线反向延长线的交点，则该点称为虚发光点。
2、单心光束：只有一个交点的光束，亦称同心光束。
该唯一的交点称为光束的顶点。
发散单心光束
会聚单心光束
3、实像、虚像
• 当顶点为光束的发出点时，该顶点称为光源、物点。
• 当单心光束经折射或反射后，仍能找到一个顶点，称光束保持了其
n2
B x2,y2
§3.3 单心光束 实像和虚像
成像问题是几何光学研究的主要问题之 一。光学元件质量的高低是 以成像质量来衡量的。为学习研究成像规律，首先介绍几个基本概念。
一、单心光束、实像、虚像
1、发光点：只有几何位置而没有大小的发射光束的光源。
它也是一个抽象概念，一个理想模型，有助于描述物和像的 性质。点光源就是一个发光点。

第四节 饱和多相流体岩石的渗流特征
一、有效渗透率和相对渗透率的概念
2、有效渗透率(effective permeability)
例4: 设有一柱状岩样，L= 3 cm, A=4.9 cm2. 岩心中饱和50%的盐水 （μ w=1mPa·s）和50%的油（μ o=2.99 mPa·s)。当岩心两端压差为 △p=0.1MPa,盐水流量为0.09cm3/s，油的流量为0.05cm3/s，计算盐水 和油的有效渗透率。
三、影响相对渗透率曲线的因素
1、润湿性 一般情况下： 1）当岩石润湿性由亲油向亲 水转化时,油的相对渗透率趋 于升高,水的相对渗透率趋于 降低。 2）当岩石润湿性由亲油向亲 水转化时，油水相对渗透率曲 线右移。
随某相润湿程度的增强，其相对渗透率降低。
第四节 饱和多相流体岩石的渗流特征
三、影响相对渗透率曲线的因素
当岩石孔隙为一种流体100％饱和时测得的渗透 率。 绝对渗透率只是岩石本身的一种属性,与通 过岩石的流体性质无关。
QL 达西公式： k Ap
达西公式三个假设条件？
第四节 饱和多相流体岩石的渗流特征
一、有效渗透率和相对渗透率的概念
1、绝对渗透率(absolute permeability)
例1：已知： 柱状岩心A＝4.9cm2, L＝3cm,△P=0.1MPa (1)100%饱和盐水，Qw=0.497cm3/s (2)100%饱和油，Qo=0.166cm3/s. uo=2.99mPa.s uw=1mPa.s 求该岩样的绝对渗透率。 解：
第四节 饱和多相流体岩石的渗流特征
一、有效渗透率和相对渗透率的概念
2、有效渗透率(effective permeability) 70%盐水，30%油：kw=0.1837, ko=0.0366, ko+kw=0.2203 < k=0.304 50%盐水，50%油：kw=0.0055, ko=0.0915, ko+kw=0.097 < k=0.304 1) 有效渗透率不仅与岩石孔隙结构有关，而且与流 体饱和度大小有关。 2) 流体有效渗透之和总是小于岩石的绝对渗透率。

由于同一条纹下 的空气薄膜厚度相 同，当待测平面上 出现沟槽时条纹向 左弯曲。
光学平板玻璃
待测平面
三、牛顿环
o
将一块半径很大
的平凸镜与一块平板 ①
玻璃叠放在一起，用 单色平行光垂直照射，
②
R
由平凸镜下表面和平
板玻璃上表面两束反
射光干涉，产生牛顿
环干涉条纹。
由于 n1 n2 n3
①、 ②两束反射 光的光程差附加
第三章 光的干涉
§1 相干光源 §2 杨氏双缝干涉 §3 薄膜干涉 §4 劈尖、牛顿环 §5 迈克尔逊干涉仪
第一节 相干光源
一、产生相干光的条件
两束光 1.频率相同； 2.振动方向一致； 3.有恒定的相位差； 4.光程差不太大。
二、原子发光机制
当原子吸收外界能量后，由低能级跃 迁到高能级，但在高能级不稳定，又会从 高能级跳回低能级。
o
①
R
②
/ 2 项。
•中心 dk=0, 为暗环。
2
n2
n1
n3
2nd k
2
k (2k 1)
2
(k 1,2 ) 加强 (k 0,1,2 )减弱
1. rk 与 dk 间的关系
o
rk2 R 2 - (R - dk )2
①
R
rk2
2Rd k
-
d
2 k
②
dk R
rk2 2Rd k
dk
rk2 2R
的黄绿光 = 555 nm 反射最小，假设光垂
直照射镜头，求：MgF2 薄膜的最小厚度。
解： cos r 1
n1 n2 n3
2n2d
(2k
1)
2
(k 0,1,2 ) 减弱