1.Магнитное поле. Закон Био-Савара-Лапласа. Суперпозиция.

1.Магнитное поле. Закон Био-Савара-Лапласа. Суперпозиция. При прохождении по проводнику электрического тока вокруг проводника возникает магнитное поле, действующее на помещенную в это поле магнитную стрелку. Вокруг всякого движущегося заряда должно существовать магнитное поле. Важнейшая особенность магнитного поля состоит в том, что оно действует только на движущиеся в этом поле электрические заряды. Магнитная индукция В численно равна отношению силы, действующей на заряженную частицу со стороны магнитного поля, к произведению абсолютного значе­ния заряда и скорости частицы. Закон Био-Савара-Лапласа: Если электрич.поле создается системой элек-х зарядов то принцип суперпозиции- результат воздействия на частицу нескольких внешних сил есть векторная сумма воздействия этих сил .Е=Е1+Е2+…+Еn 2.Сила действ. на проводник с током. Закон Ампера. На проводники с эл. током находящихся в магнитном поле действует сила Ампера. Сила Ампера df, приложенная к малому элементу проводника с током I которая действует со стороны магнитного поля на движущуюся в проводнике носители тока. Закон Ампера – сила действующая на элемент проводника с током в магнитном поле равна произведению силы тока на векторное произведение элемента длины проводника на магнитную индукцию поля. dF=I[dlB] 3.Движение жяряженной частицы в магнитном поле. Сила Лоренца. Эффект Холла. Если на движущуюся частицу с элек­трическим зарядом q одновременно дей­ствуют и магнитное, и электрическое поля, то результирующая сила F, называемая силой Лоренца, равна сумме двух составляю­щих— электрической и магнитной: F = qE + q[vB], где Е — напряженность электрического по­ля. Установки с помощью которых можно получать направленные пучки заряженных частиц (электронов, протонов, атомов и ядер) обладающих весьма большой кинетической энергией. Такие установки получили название ускорители заряженных частиц.Все ускорители можно разделить на две основные группы – линейные и циклические. Когда пластина стоком помещена в однородное магнитное поле, перпендикулярное её боковым граням, то потенциалы точек становятся разными..Это явление получило название эффект Холла. На частицу, движущуюся в магнитном поле с индукцией В, действует магнитная составляющая силы Лоренца FM = q[vB]. 4. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме: циркуляция магнитной индукции поля в вакууме вдоль произвольного замкнутого контура L равна произведению магнитной постоянной на алгебраическую сумму токов, охватываемых этим контуром(т.е. на электрический ток через поверхность S,натянутую на этот контур). - закон полного тока в вакууме. 5. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Ленца. Вихревые токи. Явление электромагнитной индукции – в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, охватываемая этим контуром, возникает электрический ток – индукционный. Закон Фарадея: , следовательно, э. д. с. Электромагнитной индукции в контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром. Данное соотношение называется законом Фарадея – Максвелла (общий). В результате перемещения контура в магнитном поле в нем индуцируется дополнительная ЭДС – ЭДС индукции. Правило Ленца: индукционный ток имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует изменению магнитного потока, которое создает этот индукционный ток. Применение электромагнитной индукции: применяется для преобразования механической энергии в электрическую (генераторы). Также нашла применение в успокоителях приборов, индукционных печах, при поверхностной закалке, в электромагнитах и других электрических устройствах. Вихревые токи. Переменное магнитное поле индуцирует эл. ток не только в линейных проводниках и контурах, но и в сплошных проводящих средах. В сплошной проводящей среде под действием переменного магнитного поля образуются замкнутые токи, называемые вихревыми токами. Вихревые токи нагревают проводники и снижают КПД электрических машин, трансформаторов и др. электромагнитных механизмов, размагничивают электромагниты. Применение: 1 скин-эффект – высокочастотный эффект вытесняется и идёт по поверхности проводника, поэтому проводники высокочастотных токов можно сделать в виде трубки. 2 индукционные печи 3 трансформаторы 4 демпферы – успокоители в приборах. 6. Явление самоиндукции называется возникновение ЭДС индукции в проводящем контуре в результате изменения в нем силы тока. Появляющуюся при этом электродвижущую силу называют ЭДС самоиндукции. Явление самоиндукции является частным случаем электромагнитной индукции. Электрический ток, проходящий по проводнику, создает вокруг него собственное магнитное поле. Собственный магнитный поток Ф, пронизывающий контур, пропорционален силе тока в контуре I: Фs = L · I L – индуктивность контура (коэффициент самоиндукции) ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении его собственного магнитного потока, по закону электромагнитной индукции равна: si = = = - L · ∆I = (I2 – I1) – изменение силы тока в контуре ∆t = (t2 – t1) – время его изменения L – индуктивность контура ∆I/∆t скорость изменения силы тока Индуктивность L – это скалярная физическая величина, численно равная ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре, при изменении силе тока в 1А за 1с: L = Индуктивность зависит от размеров и формы проводника, а также от магнитных свойств среды, в которой он находится. Измеряется в Гн Энергия магнитного поля Wм, создаваемого током силой I, проходящим по проводнику индуктивностью L, равна: Wм = 0.5 · L · I^2 7. Магнитное поле в веществе. Магн. мом-ты атомов….. Электроны в атоме движ. по орбитам, что эквивалентно круговому току. Поэтому они обладают орбитальным магнитным моментом Pm=ISn, а также орбитальным механическим моментом Le=mIv, направлен он по правилу буравчика. Атом еще имеет собственный (спиновой) момент Pms. Поэтому общий магн. момент атома или молекулы равен векторной сумме магн. моментов (орбитальных и спиновых) электронов, входящих в него. Существует еще магн. моменты ядра.; Любое в-во способно намагничиваться под действием магн. поля. С точки зрения магн. св-ва все в-ва делятся на: 1. диамагнетики, 2) парамагнетики, 3) ферромагнетики. Для качественного описания намагничивания в-в вводят величину называемую намагничиваемость суммарный магн. момент в ед. объема. 28. Заряд, размер, масса атома ядра. Ядер. силы. Яд реакции. Ядерн. реакц. наз. превращ. атомн. ядер вызван. взаимод. их друг. с друг. или с элемент. частиц. В реакц. участ. 2 ядра и 2 част. Одна пара ядро –част. явл. исход., а друг. пара – конечн. Возможн. схем. протек. реакций наз. её каналоми, а нач. этап реакц. вход. каналом. Реакц. характер. энерг. ядер. реакц. = разности энерг. конеч. и исход. пар в реакц. Энерг. связ. ядра опред. раб. котор. нужн. совер. чтоб расчеп. ядро на сост. его нуклоны не сообщ. им кинетич. энерг. Энерг. связ. ядра явл. разност. между энерг. всех свобод. нуклонов состав. ядро и их энерг. в ядре. При образ. ядра происх. умен. его массы: масс. ядра мен. чем сумм. масс сост. его нуклон. Умен. массы ядр. при его образ. обьясн. выдел. энерг. связи. Если Wсв – энерг. выдел. при образ. ядра, то соот. ей масса [ Wсв /c^2] – наз. дефек. массы и хар. уменш. сумм. массы при образ. ядра из сост. его нуклонов. Заряд ядр. явл. велич. Ze где e- зар. протона, Z- поряд. номер в сист. Мендел. и = числу протон в ядре. Размер ядра характер. радиусом ядра. 29. Радиоактивность. Под радиокт. понимает. преврщен. неустойчив. изотоп. 1-го хим. элемен. в изотоп. 2-го элемен. сопровожд. испускан. некотор. частиц. Разл. естествен. и и искусствен. радиоактивн. Естествен. радиоакт. наз.радиоакт. наблюдавш. у сущест. в природ. неустойч. изотоп. Искуствен. радиоакт. наз. радиоакт. изотоп. получен. в результ. ядерных реакций. Обычно все тип. радиоак. сопровож. испус. жёсткого коротко волн. элект-магнит. γ излуч. – основ. форм. уменьш. энерг. возбуж. продукт. радиоак. превращ. Ядро испыт. радиоак. распад наз. материнским, а возник. дочернее ядро, как прав. оказ. возбуж. и его перех. в основ. сост. сопровож. испуск. γ фотонов. α – распад сост. в испус. ядрами некот. хим. элемент. α – част. α – расп. явл. свойств. тяж. ядер. Внутри так. ядер происх. образ. обособлен. α част. сост. кажд. из 2 протон. и 2 нейтрон. Этому способ насыщ. ядерн. сил. В β расп. сущ. 3 типа ядер. превращ; электр., позитрон., и электр. захват. Эти процесс. происх. при превращ. одного вид. нуклона в ядре в друг. Электр. захват в отлич. от 2-х предыд. сопровож. характер. рентген. излуч. принад. К – линии соотв. элемен. γ излуч. явл. жестк. электро-маг. излуч. энерг. котор. испус. при перех. ядер из возбуж. энерг. сост. в основ. или менее возб. сост., а такж. при ядер. реакц. 30. Закон радиоактивного распада. Биологическое действие иониз. излуч. Самопроиз. распад. атом. ядер подч. зак. радиоак. расп. [N= ] где N0 – число ядер в данном обьёме вещест. в нач. момент врем. (t=0); N – числ. ядер. в томже обём. к момент. врем. t.; λ – пост. распада. Зак. самопроиз. радиоак. расп. основ. на 2 предполож.: 1) постоян. распад. не зав. от внеш. услов.; 2) число ядер распад. за время dt пропор. наличн. числу ядер. Они означ., что радиоак. расп. статич. процесс, а расп. данного ядра случ. событ. имеющ. опред. вероятн. Харак. устойч. ядер относит. расп. явл. период. полурасп. – время в теч. котор. первонач. колич. ядер дан. радиоак. вещ. распад. на половину. Биолог действие. Предельно допустимые дозы: - для работающих с радио веществами: 5 БэР в год; для населения: 0,5 БэР в год. Действует на иммунную систему; живые клетки (вызывает рак). При 25 Р – заражается кожа; 50-100 Р изменение крови; 100-200 Р потеря кровообращения; ≥ 400 Р смертельный случай. Наиболее чувствительные органы к ион излуч: полость рта, кишечник, половые органы, костный мозг, волосы; менее – печень, почки. 1.Магнитное поле. Закон Био-Савара-Лапласа. Суперпозиция. 2.Сила действ. на проводник с током. Закон Ампера. 3.Движение жяряженной частицы в магнитном поле. Сила Лоренца. Эффект Холла. 4. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме: 5. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Ленца. Вихревые токи. 6. Явление самоиндукции 7. Магнитное поле в веществе. Магн. мом-ты атомов….. 8. Магн. прониц. и воспримч. диа-, пара-, ферромагнетики. 9. Электромагнитное поле. Основы теор. Максвелла. Ток смещения. 10.Гармон. колеб. Диф. ур-ние гарм. колеб. 11.Математич. и физич. маятники. 12.Гармон. колеб. Диф. ур-ние гарм. колеб. 13. Сложен. гармонич. колеб. Биения. Фигуры Лиссажу. 14.Волны. Ур-ние бегущ. волн. Фазовая скор. 15.Интерфер. волн. Образ. Стоячих волн. Ур-ние ст. волны 16.Электромагн. волны. Шкала электромагн. волн. их энергия. Плотн. потока энергии (вект. Умова-Пойнтинга). 17.Интерференция света и её применение. 18.Дифракция света. Рентгеноструктурный анализ. Принцип голографии. 19.Дисперсия света. Спектральный анализ и его применение 20.Поляризация света 21. Тепловое изл. 22. Фотоэффект. 23. Эффект Комптона 24. Корпускулярно-волн. дуализм. Гипотеза де Бройля. Соотн. неопр. Гейзенберга 25. Уравнение Шредингера. Квантовые числа. Принцип Паули. 26.Зонная теория кристаллов. Полупроводники. 27.Излучение и поглощение света веществом. Принцип работы тв. Лазера 28. Заряд, размер, масса атома ядра. Ядер. силы. Яд реакции. 29. Радиоактивность. 30. Закон радиоактивного распада. Биологическое действие иониз. излуч

8. Магн. прониц. и воспримч. диа-, пара-, ферромагнетики. Любое в-во способно намагничиваться под действием магн. поля. С точки зрения магн. св-ва все в-ва делятся: 1) диомагнетики – под действием внешн. магн. поля, орбиты электр. в атоме соверш. прецессию, что равноценно круговому току, т.к этот микроток индуцирован внешн. магн. полем В0, то по правилу Ленца возникает состовляющая магн. поля В`, направленная против внешнего поля, т.е. В=Во + В`. - отнош. индукции магн. поля к индук. в вакууме. <1 При снятии внешнего магн. поля суммарный магн. момент = 0 и диамагнетик не магнитится. 2) парамагнетик – это вещества, у которых без внешнего магн. поля магнитные моменты электронов не компенсируют друг друга. Следовательно магнитные моменты атомов есть, но за счет теплового движения суммарный магн. момент равен 0, т.е. они не обладают магнитными свойствами. При внесении парамагнетика во внешнее магн. поле происходит ориентация магн. моментов атомов по полю. Парамагентик намагн., создавая своё магн. поле. μ > 1; Магнитное поле в в-ве векторно складывается с магн. поля внешнего Во и В`, создаваемого молекулярными токами. В0=μ0Н: В`= μ0 j: В = μ0Н + μ0 j = μ0(Н + j); Для насыщенных магн. полей установили, что j = χН; где χ - магнитная восприимчивость В = μ0Н(1 + χ); для диамагн. – χ<0, μ<1, для парам.- χ>0, μ>1; 3) ферромагнетики. Ферромагнетизм наблюдается только в кристаллах. Для них μ>>1, магнитная проницаемость зависит от напряженности магнитного поля. Для ферромагнетиков присущ магн. гестерезис (запаздывание). Тк – точка Кюри, температ. при которой за счет теплового движения ферромагнетик размагничивается и ведет себя как парамагнетик. Существуют полупроводниковые ферромагнетики, которые называются ферриты. Их преимущество – большое удельное сопротивление. применяются как постоянные магниты, ферритовые антенны, магнитофонные и видио пленки, элементыпамяти в выч. машинах. 9. Электромагнитное поле. Основы теор. Максвелла. Ток смещения. Изменяющееся магн. поле порождает вихревое электр. поле. Максвелл показал, что между ними есть и обр. связь, т.е. изменяющееся электр. поле вызывает появление в окруж. пространстве вихревого магн. поля. Между измен. электрич. полем и вызываемым им магн. полем он ввел ток смещения. Пусть к обкладкам конденсатора приложена переменная Э.Д.С. Очевидно, что линии тока проводимости между обкладками конденсатора терпят разрыв и переходят в линии тока смещения – особый ток, пропорциональный скорости изменения напряж. электр. поля Е и равным току проводимости во внешн. цепи. Току смещения Максвелл приписал переменное магн. поле, существующее внутри конденсатора. Ток смещения в вакууме не представляет собой перемещения электр. зарядов, следовательно не выделяет джоулевой теплоты. Если между обкладками конденсатора находится диэлектрик, то изменение напряжения электр. поля Е, приводит к повороту электр. диполей. Смещение зарядов при повороте этих диполей образует доп. ток смещения, называемый поляризационным током, который выделяет Джоулевое тепло, т.е. плотность тока j = jпров + jсмещ. Т.е. в пространстве, охваченном переем. магн. полем возникает ток смещения, слагающийся из тока смещения в вакууме и поляризационного тока смещ. Открытие этого тока смещения позволило создать единую теорию электромагн. явл-ний, аномальную законам Ньютона в механике, основу которой составляют ур-ния Максвелла. 1)Циркуляция вектора напряженности по любому замкнутому контуру L пропорциональна скорости изменения магн. потока через любую поверхность ограниченную L. 2)Поток вектора индукции магн. поля В через любую замкнутую поверхность равен 0. Отсюда следует, что линии индукции магн. поля В либо замкнуты, либо уходят в бесконечность и параждаются только токами, следовательно магн. зарядов нет. 3)Циркуляция вектора напряж. магн. поля Н по любому замкн. контуру L равна силе тока, протекающего через данный контур плюс скорость изменения электр. поля через любую поверх. ограниченную контуром. 4)Поток вектора электр. смещения Д через любую замкнут. поверхн. пропорционален заряду, который находится в области ограниченной замкнутой поверхностью. Линии индукции электр. поля Д могут оканчиваться и начинаться на зарядах. 10.Гармон. колеб. Диф. ур-ние гарм. колеб. Колеб. - процесс при котор. сист. многократно отклоняясь от сост. равновес. каждый раз возвр-ся к нему. Гармонич.кол. - у которых колеблющаяся велич. измен-ся со времен. по закону [ sin ] или [ cos ]. Дифф. ур-ние: . Его реш.: [ x=A sin(ωt+ . где: x- смещен. от полож. равновес; [ А ]- амплитуда колеб; [ ω ]- круговая или циклич. частота; - начальн. фаза колеб. (опред-яет полож. и направл. колебл-ся точки). Энергия - при колеб. движении происх. превращ. кинетич. энергии в потенц. с выполн. зак. сохр. энергии. . 11.Математич. и физич. маятники. Физ. маятн.- тверд. тело, соверш. под действ. силы тяж-ти колеб. вокруг неподвижн. гориз-ной оси, подвеса О, не прох-щей через центр масс С. – период колеб. физ. маятн. [ L ]-привиденн. длина физ. маятн. Математич. маят. – матер-ная точка, подвеш-ная на невесомой, недеформир. нити и соверш.гармонич. колеб. под действ. силы тяжести. [ T=2π . – период колеб. матем. маятн. 12.Гармон. колеб. Диф. ур-ние гарм. колеб. Колеб. - процесс при котор. сист. многократно отклоняясь от сост. равновес. каждый раз возвр-ся к нему. Гармонич.кол. - у которых колеблющаяся велич. измен-ся со времен. по закону [ sin ] или [ cos ]. Дифф. ур-ние: . Его реш.: [ x=A sin(ωt+ . где: x- смещен. от полож. равновес; [ А ]- амплитуда колеб; [ ω ]- круговая или циклич. частота; - начальн. фаза колеб. (опред-яет полож. и направл. колебл-ся точки). Энергия - при колеб. движении происх. превращ. кинетич. энергии в потенц. с выполн. зак. сохр. энергии. . Колебательный контур - цепь состоящая из последовательно соединенных катушки конденсатора и омического сопротивления. Добротность: Логарифмический декремент затухания:

13. Сложен. гармонич. колеб. Биения. Фигуры Лиссажу. Пусть точк. М одновр. колебл. вдоль осей коорд. [ x ]и [ y ] по зак. [ x=A1sin(ωt+ ; y= A2sin(ωt+ . Ур-ние тр-рии результир. движ. точк. в пл-ти [ xoy ] можн. найти исключив [ t ].[ A1sin(ωt+ =sinωtcos +cos ωtsin ; [ sin(ωt+ sinωtcos +cos ωtsin После преобр. получ. )]. Тр-рия имеет форм. эллипса и точ. [ М ] опис. этот элл. за период колеб. [ Т=2π/ω ] – это движ. т. [ М ] наз. эллиптич. поляриз. колебанием. Фиг. Лиссаж.- сложен. взаимно перпенд. колеб. с циклич. частот-ми [ рω ] и [ qω ] где [ р ] и [ q ] целые числа. [ x=A1sin(рωt+ ; y= A2sin(qωt+ . [ Т1=2π/рω ]. [ Т2=2π/qω ] – след-но тр-рия т. [ М ] замкн. кривая, форма кот. завис. от соотнош. амплит. частот и начальн. фаз склад. колебаний. Если амплитуды и частоты складываемых перпендик. колебаний различны, то замкнутая траектория результирующего колебания сложна и назыв. фигурами Лисажу. 14.Волны. Ур-ние бегущ. волн. Фазовая скор. Волны- процесс распр. колебаний в среде. При её распр. происх. перенос энергии, но не вещ-ва. Бывают: продольн. - частицы сред колебл. в напр. распр-ния среды (происх. в тверд. жидких и газообр. вещ-вах, где возник. упругие силы при деформ.); поперечн. - колебл-ся в пл-ти перпенд. напр. распр. волны (в тверд. телах, где возн. упругие силы деформ. сдвига); стоячие - образ-ся при налож. волн с одинак. частотами и амплитуд. Бегущ. волна - переносит в пр-ве энергию. Колич-нно опис-ся вектором плотн. потока энергии (вект. Умова). [ cosω(t- -ур-ние бегущ. волны. Фазовая скор.: . Волновой пакет - суперпоз. волн, мало отлич-ся по частоте и заним-щая в кажд. момент времени огранич-ную обл-ть пр-ва. Групповая скор. - скор. группы волн или волнового пакета. [ U=V-λ . Если в среде фазов. скор.[ V ] не завис. от частоты то т. е. [ V=U ]. 15. Интерфер. волн. Образ. Стоячих волн. Ур-ние ст. волны Интерф. – налож. 2 или более когер. волн, в результ. получ-ся усилен. или ослабл. в разн. точк. простр-ва результир. волны, в зав-ти от соотнош фаз этих волн. Стоячие волны обр-ся в результ. налож. бегущ. волны с одинак. частот. и амплитудами. ; -ур-ние ст. волны. [ к= ; [ 2Acos - амплитуда ст. волны, то . Если[ m A max=2A ]; A=0 – min ] 16.Электромагн. волны. Шкала электромагн. волн. их энергия. Плотн. потока энергии (вект. Умова-Пойнтинга). Прим. электромагн. излуч. В 1888 г Герц подтв. т. Максв. – эл-кие и магн. поля распр-ся в виде волн. Шкала электромаг. волн: [ ν=с/λ ]; [ λ ]- длина волны, [ ν ]-частота волны.750-красн.400-фиол.>750-инфрокрасн, >=400-ультрафиол.,10^-4-10^3радиоволн, 2·10^-9-6·10^-12 рентген. излуч. [ γ ]-жёсткое электромагн. излуч. Из ур-ния Максв. след. что вект. [ Е ] и [ В ] удовл. волновому ур-нию, кот. опис. некот. волну, след-но эл-магн. волны созд-ся эл-магн. полями и распр-ся с фазов. скор. [ υ=1/(√ε0μ0)*1/(√εμ) ]. Из ур-ния Максв. след.- эл-магн. волна поперечн. хар-ся вектором напр-ти эл. поля [ Е ] и вект. магн. инд. [ В ], располож. взаимно перпенд. скор. волны. Эл-магн. волны распр-ясь перен. энерг., хар-ся вект. Умова-Пойнтина. [ S=[EH] ] - напр. в стор. распр-ния волн. | S | - энерг., переносим. эл-магн. волн. за 1 врем. через единич. площ-ку перпенд. напр. распр-ния волны. Опыты Герца подтверд. поглощ. и отраж. волн, но из т. Максв. след-ло, что эл-магн. волны должны оказ. и давл. и Лебедев в ходе опытов подтвердил это, и что свет способен поворач. подвеску в вакууме, и что свет – эл-магн.. волна. Раз свет оказ. давл., то след-но эл-магн. полю присущ механич. импульс. [ Р=W/c p=mc. то w/c=mc ] где[ W ]-энерг. эл-магн. поля, c - скорость света в вакууме [ W=mc^2 ] -универс. з. прир. (взаимосв. между масс. и энерг.). 17.Интерференция света и её применение. Инт-ция - сложен., налож. свет. волн в результ. чего обр-ся чередующиеся светл. и тёмн. обл-ти, т.е. происх. перераспред. энерг. этих волн в пр-ве. Необх. усл.: волны должны быть когерентн. Если в свет. волне вект. [ Е ] и [ Н ] изм. по гарм. закону, т.е. [ Е=Е0sin(ωt+φ0) ] [ H=H0sin(ωt+φ0) ], то волны наз. монохроматич. (т.е. с пост. [ω] и [А] и [φ0]). итерференц. карт. получ. путем раздела на два пучка, ид. по разн. путям, так что обр. разность хода. Прим.: интерферометры – приборы для изм. очень малых расст.; показатели преломления и углов – звёздные интерферометры с точностью до 10^-8 м; Голография, объёмное изображение. 18.Дифракция света. Рентгеноструктурный анализ. Принцип голографии. Дифракция – отклон. света от прямолин. распростр., когда луч отклоняясь зах. в обл. геом. тени, причем размеры препядствия должны быть соизмеримы с длинной волн λ. Условием обр. отчетл. дифр. карт. является малость разм. преграды по сравн. с расст. до экрана. Принцип Гюйгенса: 1) Каждая точка среды до которой дошла волна сама становится источником вторичных волн. 2) Вторичные волны взаимно гасятся по всем направлениям кроме исходного фронта волны. Дифракция применяется в электронографии, нейтронографии. Рентгеноструктурный анализ – с его помощью определяется химический состав вещества. 19.Дисперсия света. Спектральный анализ и его применение. Дисперсия – зависим. показ. преломл. от длины волны. Свет явл. эл-магн. волной с длиной от 400 до 750 нм. Показ. преломл. стекла в видимой области увел. с уменьш. длины волны, поэтому белый луч света, пройдя сквозь стекл. трёхгран. призму разлаг. на ряд цветн. полосок-спектров. Спектр, получ. от источн., дающего белый свет представ. собой непрерыв. окрашен. полосу, кот. наз. сплошной (тв. тела или жидк.). Спектр, получ. от источн., дающего вполне опред. длины волн представл. собой отд. окраш. линии - линейчатый (одноатомн. пары и газы). Закономерности в строен. линейч. спектров отр. внутр. структуру атомов разл. веществ – в этом и закл. спектр. анализ. Прим.: определение хим. состава различных химических элементов, растворов и веществ. Пост. Ридберга [ R=1,0967758∙10^7м^-1 ]. С помощ. [ R ] опр. концентр. атомов и молек. в разн структ. водорода. 20. Поляризация света – выделение одного колебания из все возможно присутствующих. Поляриз. света - в кот. колеб. векторов [ В ] и [ Е] упоряд. Получ. путем пропускан. через поляриз. - поляроид. пленка. Поляриз. - анизотропные в-ва, их действ. основ. на поляр-ии света при его отраж. и преломл. на границе раздела двух сред. Для опред. степени поляриз. служ. анализат. [Y0=KA^20 ] - амплит. поляр. света прош. через поляриз. [Y=KA^2] – через анализатор. I=I0cos^2φ - закон Малюса, где I0 -интенсивн. прош. через поляриз. [ I ]-через анализ. Max. интенсивн. при φ =0^о, min - при φ =90^о.

21. Тепловое изл. -изл. происх. за счет энергии тепл. движ. атомов и молекул. Лучеисп. спос. - колич. характ. излуч. и предст. собой лучист. энерг., испуск един. пов-ти тела за ед. времени при темп. тела. [ Т^оК, Rэ.т.=dW/SdT; dW ] - энерг. излуч. телом. Спектр. излуч.способн. - лучеисп. способн. при данн. [ Т ] для данн. [ λ, rλ.T.=dRэ.т./dλ ]. Погл. способн. -отнош. поглощ. энерг. [ dW2 ] ко всей, дост. за ед. времени на ед. площ., энергии, [ aλ.T.=dW2/dW ]. Зак. Кирхгофа: отн. исп. к поглощ. способн. тел не зависит от физ. прир. тел и явл. функц. одного вида от абсолютн. [ Т ] и длины волны [ λ ] излучен., равн. исп. способн. абсолютно черн. тела. Закон теплового излуч.: 1) сумм. излуч. способн. черного тела пропорц. 4-ой степ. абс. темп.; 2) закон смещ. Вина. длина волны [ λm ] на кот. прих макс. изл. способн. [ raλ.т. ] черн. тела обр.пропорц. абс. темпер. 22. Фотоэффект. Фотоэффектом называется явления вырывания электронов из атомов или молекул вещества под действием света.Уравнение Эйнштейна: Фотоэффект безинерционен. Законы фотоэффекта были открыты Столетовым. 1-й закон:Скорость вырванных электронов зависит от частоты падающего света и не зависит от его интенсивности. 2-й закон: для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, то есть минимальная частота света при которой ещё возможен внешний фотоэффект.3-й закон: число фотоэлектронов, вырвавшихся из катода за единицу времени зависит от падающего светового потока и не зависит от частоты. 23. Эффект Комптона — явление изменения длины волны электромагнитного излучения вследствие рассеивания его электронами. Уменьшение энергии фотона после комптоновского рассеяния называется комптоновским сдвигом. Эффект Комптона является прямым доказательством квантования электромагнитной волны, другими словами подтверждает существование фотонов. Эффект Комптона является ещё одним доказательством справедливости корпускулярно-волнового дуализма микрочастиц. 24. Корпускулярно-волн. дуализм. Гипотеза де Бройля. Соотн. неопр. Гейзенберга. Свет облад., как волнов. (дифрак., интерферен., дисперс.), так и корпускуляр. (фотоэфф., эффект. Комптона) св-ми. Такая двойствен. получ. назв. корпускулярно-волновой дуализм. Фр. Де Бройль выдв. гипот., что дуализм присущ не только излуч., т.е. оптич. явлен., но имеет универс. характер, т.е. присущ и частиц. Если рассмат. электр. как част., то ему необ. припис. опред. импульс Р, а если как волн. процесс, то след. указ. опред. длину волны λ. Найдем соотношение между ними, т.е. [ ] и [ ]. [ ] – форм. де – Бройля. Тогда след., что част. с опред. импул. имеет полн. неопред. координ. Гейзенберг установил соотн. неопред.: ] – где интер. корд. в котор. локализ. частица опис. волной де-Б., интерв. в котор. заключ. проекц. импул. частиц. по осям. 25. Уравнение Шредингера. Квантовые числа. Принцип Паули. Принцип Паули -два и более тождественных фермиона не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии. Следствием принципа является наличие электронных оболочек в структуре атома, из чего, в свою очередь, следует разнообразие химических элементов и их соединений. Количество электронов в отдельном атоме равно количеству протонов. Так как электроны являются фермионами, принцип Паули запрещает им принимать одинаковые квантовые состояния. Уравнение Шредингера: Ядром атома является протон – положительно заряженная частица, заряд которой равен по модулю заряду электрона, а масса в 1836 раз превышает массу электрона. Если с помощью призмы или дифракционной решетки разложить излучение атома водорода в спектр, то на экране будут различаться лишь отдельные цветные линии, разделенные широкими темными полосами. Спектр подобного вида называют линейчатым. Каждая линия этого спектра соответствует излучению определенной длины волны. А эти длины волн соответствуют тем частотам, на которых излучает атом водорода. 26.Зонная теория кристаллов. Полупроводники. Зонная теория- раздел квантовой механики позволяющий получить наглядное представление об проводимости вещества. Электроны в отдельном атоме распространяются только по дискретным энерг. уровням этого атома. Образуют относительно широкие полосы состоящие из N уровней каждая называемыми разрешёнными зонами. Между этими разрешенными зонами существуют полосы соответствующие значения энергии которых электроны не могут иметь эти полосы называются запрещёнными зонами. На одном уровне могут находиться не более двух электронов (с противоположными спинами). Самая верхняя зона это разрешённая зона. Проводимость полупроводников зависит от концентрации примесей, температуры и различных видов излучения. В зависимости от того, отдаёт ли примесной атом электрон или захватывает его, примесные атомы называют донорными или акцепторными. Характер примеси может меняться в зависимости от того, какой атом кристаллической решётки она замещает, в какую кристаллографическую плоскость встраивается… 27.Излучение и поглощение света веществом. Принцип работы тв. лазера. Свет предст. собой поток отдел. порций энерг. – квантов, или фотонов, велич. энерг. котор. равна hν. Если атом наход. в основ. сост., то под дейст. внеш. излуч. может осущ. вынужд. переход в воздуш. сост., привод. к поглощ. энерг. излучен.: h – пост. Планка; ν – част. электромагн. излуч.Процесс излучения квант света возбужденным атомом без каких-либо внеш. воздейс. наз. спонтан. излуч. Переход атома с метастабильного уров. на основ. может быть стимулир. внеш. электромагн. излуч. Возник. при таком перех. излуч. наз. индуциров. На ряду с вынужд. излуч. происх. и поглощен. Для усил. падающ. излуч. необх. чтобы число атомов вынужд. излуч. фотонов превыш. число атомов поглощ. фотонов. Чтобы среда усил. падающее на нее излуч. необ., чтобы число атомов в возбуж. сост. было больше, чем их число в основ. сост. Такие сост. наз. сост. с инверсией населенностей. Перевод сист. в такое сост. наз. накачкой. Лазер имеет обяз. 3 основ. компон.: 1) актив. среду, в котор. созд. сост. с инверсией населенностей; 2) сист. накачки (уст-во для созд. инверс. в актив. среде); 3) оптич. резонатор. Прим. лазеров основ. на св-вах излуч.: строгая монохром-ть, когерентность, узость пучка, дост. больш. мощ.

Дата добавления: 2015-11-04