°яюЁр яю ╩╤┼ (шпора по КСЕ), страница 5

31. Уравнения магнитостатики

Интегральная форма:

2. - магнитная проницаемость среды

Дифференциальная форма:

Из уравнений электростатики и магнитостатики следует что любая среда характеризуется параметрами , и др.

К 1-й Поток вектора магнитной индукции из замкнутой поверхности равен нулю, следовательно магнитных зарядов не существует, силовые линии магнитных зарядов не имеют начала и конца -> они замкнуты

Ко 2-й Циркуляция напряженности магнитного поля по замкнутой поверхности равно алгебраической сумме токов ограниченной поверхности этим контром

Силовые линии МСП замкнуты, т.е МСП – вихревое поле, причиной его появления является постоянный ток, значение плотности которого определяет степень завихрения силовых линий магнитного поля

– ротор вектора - новый вектор, называется ротор Н, проекция которого на нормаль к производной плоскости, равна пределу отношений

Следовательно проекция ротора Н на каждую из осей характеризующую степень циркуляции завихрения вектора Н вокруг этой оси

Теорема стокса

Циркуляция вектора по произвольному замкнутому контуру равна потоку его ротора через поверхность, ограниченную этим контуром.

32.Уравнение Максвелла

Основа электромагнетизма – заряд

Наличие производных и градиентов является условием появления нового вида материи и его распространения в виде электромагнитных волн

В дифф. Форме уравнение Максвелла имеет вид:

В любой точке пространства магнитное поле замкнуто и определяется величиной электрического поля Е, скоростью его изменения и параметрами среды g, или замкнутые силовые линии магнитного поля возникают вокруг вектора полного тока, являющегося суммой тока проводимости и тока смещения, или любое изменение электрического поля во времени приводит к изменению магнитного поля в пространстве

Изменение во времени магнитного поля рождает в пространстве замкнутое (вихревое) электрическое поле в любой среде. Везде, где существует изменяющиеся магнитные поля, возникает вихревое электрическое поле, наряду с электрическим полем опирающееся на заряды могут существовать замкнутые электрические силовые линии вокруг силовых линий переменного магнитного поля

Из 2-х уравнений следует, что изменяющиеся со временем переменные электрические поля не могут существовать отдельно, они связано между собой, зависят друг от друга и распространяются в пространстве и времени в виде электромагнитных волн в виде единого целого – электромагнитного поля

33. Основные идеи квантования

В 1900г. Немецкий физик Планк для непротиворечивого объяснения теплового решения абсолютно твердого тела, высказал идею о том, что излучение осуществляется квантами (порциями) с энергией

; h-постоянная планка; - частота изменения

Тогда полная энергия колебаний атомов или молекул излучающего тела

Эйнштейн предположил, что если энергия распространяется квантами, то и свет для сохранения энергии должен испускаться в виде квантов.

Отсюда следует что свет распространяется в виде крохотных частиц (корпускул), названных фотонами. Подтверждением корпускулярной теории является фотоэлектрический эффект – испускание электронов с поверхности металла при действии на нее света

2-е подтверждение фотонной теории Комптоновский эффект – рассеивание энергии на электронах вещества.

Свет есть и волна и частица.

В опытах по дифракции и по интерференции наблюдаются волновые свойства, при фотоэффекте корпускулярные. Т.е. наблюдается корпускулярно-волновой дуализм.

Сама формула объединяет корпускулярную и волновую теории ; Е-энергия частицы; - частота волн

Излучение и поглощение атомов энергии происходит при переходе электрона с одной разрешенной орбиты на другую. При каждом переходе излучается фотон.

Луи Де Бройль высказал гипотезу о том, что все материальные тела движущиеся с какой-либо скоростью , обладают волновыми свойствами, причем

34.

1. Невозможно наглядное представление квантовых явлений.

2. Квантовые механические явления таковы, какими их описывают уравнения квантовой механики, являющейся квантовой теорией. Движущаяся частица – не сгусток вещества, а поток энергии, т.к.квантовая механика дает вероятностное описание событий. Электроны в атоме не имеют квантовых орбит а образуют электронное облако, его можно интерпретировать как размытую в пространстве электромагнитную волну или распределение вероятности электронной частицы

3. В квантовом мире действует соотношение неопределенности (неопределенность Гейзенберга)

, где - неопределенность положения, а - неопределенность импульса

Невозможно сколь угодно точныи приборами определить и положение частицы и ее импульс.

Причины неопределенности

1. Корпускулярно-волновой дуализм: точность измерения положения не превышает длины волны используемой для измерения излучения

2. Чем точнее мы хотим определить координату, тем меньше времени мы должны ее наблюдать, тем больше погрешность измерения

3. Часто выделяют неопределенность Гейзенберга – Бора

4. Принцип дополнительности Бора. Он считал что пространственно-временное описание атомов и электронов невозможно, однако сами эксперименты с атомами и электронами должны описываться в терминах пространства и времени. Но такое описание эксперимента не должно вводить нас в заблуждение, будто сами атомы и электроны действительно существуют в пространстве и времени, кроме частиц.

5. Принцип запрета Паули. В одном и том же квантовом состоянии не могут находится 2 электрона

Идеи квантовой теории поля:

1. Теория возникла из соединения спец. Теории относительности и квантовой механики, она учитывает рождение и поглощение частиц

2. Пустота невозможна, всегда есть что-то, либо частица, либо поле

3. Взаимодействие элементарных частиц осущ. С помощью виртуального механизма: одна частица испускает, а другая поглощает квант взаимодействия поскольку реальные испукание и поглощения изменяют энергию, то считается что испускаются и поглощаются виртуальные частицы.

Поле – совокупность виртуальных частиц, эти частицы без. Массовые

Квант гравитационного поля – гравитон.

Электромагнитного – фотон. Сильного ядерного взаимодействия – глюон, слабого – бозон.

Спин – собственный момент импульса частицы, векторная величина не имеющ. Конкретного направления

Изо-спин - параметр целых или полуцелых числах