Подключите положительный полюс источника питания к клеммам b, отрицательный - к клемме a (рис. 5.50). Объясните, как включение переключателя S повлияет на свечение лампы. Объясните, повлияет ли включение выключателя S на свет лампы, если источник питания к клеммам a и b подключен наоборот.

Объяснение: Большинство волновых процессов в оптике можно объяснить при допущения, что световые волны поперечные или продольные. Однако существуют процессы, в которых проявляются различия между поперечными и продольными волнами. К таким процессам относятся, например, отражение и преломление света на границе двух сред с различными показателями преломления, а также явление двойного лучепреломления в анизотропных средах. Для объяснения этих явлений необходимо привлекать понятие “поляризованный свет”. Свет представляет собой разновидность электромагнитных волн, и поэтому световые волны являются векторными волнами. Для всех векторных волн поляризация характеризует поведение во времени одного из векторов поля, связанного с данной волной, наблюдаемое в некоторой фиксированной точке пространства.

       Световые волны имеют электромагнитную природу, так что для их полного описания требуется четыре основных полевых вектора: напряженность электрического поля, напряженность магнитного поля, индукция электрического поля и индукция магнитного поля. Из этих четырех векторов для определения состояния поляризации световых волн выбран вектор электрического поля. Такой выбор объясняется тем, что при взаимодействии света с веществом сила, действующая на электроны, с точностью до пренебрежимо малой поправки определяется именно электрическим полем световой волны. Вообще, если поведение вектора напряженности электрического поля световой волны определено, то поведение трех остальных вектров может быть найдено, так как эти вектора связаны между собой уравнениями Максвелла и материальными уравнениями. В дальнейшем будем считать, что поляризация света полностью определена изменением во времени t вектора напряженно-сти электрического поля Е(r, t), наблюдаемого в фиксированной точке пространства r.

       Рассмотрим плоскую монохроматическую электромагнитную волну, которая распространяется вдоль направления z прямоугольной системы координат xyz. Волновой вектор этой световой волны k направлен вдоль z. Если в волне колебания вектора напряженности электрического поля Е происходят вдоль одной прямой (в данном случае вдоль оси х), то такая волна называется линейно-поляризованной. Пример такой линейно-поляризованной плоской монохроматической волны показан на рис. 4. Аналогично, если колебания вектора Е в плоской монохроматической волне происходят вдоль направления у, то такая волна также будет называться линейно-поляризованной. Уравнения таких волн можно записать в виде:

Ex = Exo sin (wt - kz); Ey = Eyo sin(wt - kz),

Мальчик 10 лет, идущий по земле, производит давление на нее в размере примерно 15 кПа. А огромный и мощный гусеничный трактор, весом в сотни раз больше мальчика, производит давление на землю около 50 Кпа, то есть, всего лишь в три раза больше. Это достигается за счет применения гусениц и увеличения площади соприкосновения трактора с Землей. Это пример уменьшения давления.

Твердую металлическую проволоку часто очень трудно согнуть, не то что сломать, и она может выдержать приличные нагрузки, но при этом, применив специальные ножницы по металлу, почти всякому по силам разрезать проволоку на части. В данной ситуации при небольшой, казалось бы,  силе давления достигается ощутимый эффект благодаря уменьшению площади соприкасающихся поверхностей. Острые грани ножниц во много раз усиливают наши пальцы и разрезать крепкую проволоку почти так же легко, как хлеб или колбасу.Это пример увеличения давления.

Человек изобрел множество увеличения или уменьшения давления, в зависимости от потребности. Значительно уменьшая площадь, и незначительно увеличивая силу производимого давления, можно в десятки и сотни раз повысить производимое давление. И наоборот, увеличив площадь опоры, мы в разы уменьшим давление на поверхность или тело. Приведем примеры увеличения и уменьшения давления.

Примеры увеличения и уменьшения давления

Шины тяжелых грузовых автомобилей и шасси самолетов делают очень широкими по сравнению с легковыми. Все знают, что вездеход может проехать по практически любой местности, часто недоступной для человека. А достигается это во многом именно благодаря применению гусениц, во много раз увеличивающих площадь соприкосновения с Землей. Для увеличения проходимости луно- и марсоходов увеличивается количество и площадь поверхности их колес.

С другой стороны, часто встречаются ситуации, когда нам, наоборот, необходимо увеличить давление, не увеличивая в разы применяемую силу. Например, чтобы вдавить в дерево канцелярскую кнопку, нам не нужен молоток и другие методы силового воздействия. Достаточно надавить пальцем. Это достигается уменьшением площади соприкасающихся поверхностей или, если по-простому, то кнопка имеет очень тонкое острие. С той же целью максимально затачивают ножи, ножницы, пилы, иглы, резцы и прочие инструменты. Острые края имеют маленькую площадь соприкосновения с обрабатываемой поверхностью, благодаря чему малой силой воздействия создается значительное давление, и работа с такими инструментами становится заметно легче. С той же целью остро отточены когти, клыки и шипы в дикой природе. Это колющие либо режущие при с которых облегчают себе жизнь братья наши меньшие.