БИЛЕТЫ, страница 7

Билет 18. 1)Вектор напряжённости магнитного поля. Принцип суперпозиции полей. Теорема о циркуляции напряжённости магнитного поля в интегр. и диффер. формах.

В магнетиках, помещённых в магнитное поле возникают токи намагничивания, поэтому циркуляция вектора В определяется не только токами проводимости, но и токами намагничивания Циркуляция намагниченности

отсюда вектор напряжённости (А\м)

Теорема о циркуляции: Циркуляция вектора по произвольному замкнутому контуру равна алгебраической сумме токов проводимости, охватываемых этим контуром. инт.форма ротер равен плотности тока проводимости.

Принцип суперпозиции: магнитное поле, создаваемое несколькими движущимися зарядами или токами равно векторной сумме магн. полей, создаваемым каждым зарядом или током в отдельности.

2)Электроёмкость проводников и конденсаторов . Ёмкость плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов.

Сообщённый проводнику заряд q распределяется по его поверхности так, чтобы напряжённость поля внутри проводника была равна нулю. Отношение плотностей заряда в двух произвольных точках поверхности проводника при любой величине заряда будет одним и тем же. Отсюда вытекает, что потенциал уединённого проводника пропорционален находящемуся на нём заряду. q=C . Коэффициент пропорциональности С между потенциалом и зарядом- электроёмкость проводника С=q/ . (фарады Ф) =(1 Кл/1 В). Конденсатор-система двух проводников, заряженных одинаковыми по величине и разными по знакам зарядами. Проводники-обкладки конденсатора. Электроёмкость конденсатора С=q/U. Вывод ёмкостей:

Сферического.

Ц илиндрического .

Плоский конденсатор ;

Цилиндрический конденсатор

Сферический конденсатор

Сфера

3)Численное значение показателя приломления пересчитать, общий вид такой же.

№3

,

билет 19. 1)Магнитное поле в веществе. Намагниченность вещества. Связь век-ов индукции магн поля, намагниченности и напряжённости магн поля. Магнитная восприимчивость и проницаемость. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики. Поле на границе раздела магнетиков.

Если несущие ток провода находятся в какой-либо среде, магнитное поле изменится. Это из-за того, что любое вещество является магнетиком ( способно под действием магнитного поля приобретать магнитный момент(намагничеваться)). Намагниченное вещ-во создаёт магнитное поле В`. Во-магнитное поле обусловленное токами. В= В`+Во

Степень намагничивания магнетика хар-ся магнитным моментом на единицу объёма-намагниченность. Вектор намагниченности характеризует магнитные сво-ва вещества(магнетика).

(А/м)

Связь векторов.

I-ток проводимости I`-ток намагничивания

отсюда вектор напряжённости (А\м)

где -магнитная проницаемость.

1) Диамагнетики – это магнетики, у которых магнитная восприимчивость принимает отрицательные значения, но при этом выполняется 0<µ=1+x<1. Так как откуда то у диамагнетиков вектор намагниченности направлен против вектора индукции магнитного поля. Диамагнетики выталкиваются из области сильного магнитного поля.

2) Парамагнетики – магнетики, у которых у которых магнитная восприимчивость положительна, но не принимает больших значений. Вектор намагниченности сонаправлен с вектором индукции.

3 ) Ферромагнетики –  это вещества, обладающие самопроизвольной намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий – магнитного поля, деформации, температуры. Для ферромагнетиков характерно явление магнитно гистерезиса: связь между B и H и J и H оказывается неоднозначной, а определяется предшествующей историей намагничивания ферр-ка. на рисунке петля гистерезиса.

Соотношения для векторов магнитного поля на границе раздела магнетиков.

Рассмотрим плоскую границу раздела двух магнетиков, с обеих сторон от которой магнитное поле можно считать однородным. По теореме Гаусса для магнитного поля В качестве поверхности S возьмём прямой цилиндр, основания которого параллельны границе, и граница делит этот цилиндр пополам. Тогда При стягивании цилиндра к границе поэтому Таким образом, на границе должно выполняться соотношение B2n=B1n при переходе через границу раздела магнетиков нормальная составляющая вектора индукции магнитного поля не изменяется.

Д ля Н: В качестве замкнутой траектории рассмотрим прямоугольник, две стороны которого параллельны границе раздела магнетиков, и граница делит прямоугольник пополам. Выбираем направление в контуре обхода по часовой стрелке. Тогда

При стягивание контуры от 2-3 и 4-1 стремятся к 0. Поэтому Изменение величины касательной проекции вектора напряженности магнитного поля при переходе через границу равно линейной плотности токов проводимости на границе. Если то при переходе через границу раздела магнетиков (при отсутствии тока) касательная составляющая вектора напряжённости магнитного поля остаётся неизменной.

2 )Интерференция света в тонких плёнках. Интерференц. полосы равной толщины и наклона. Применение интерференции, интерферометры.

Интерференция в тонких пленках     В любую точку P, находящуюся с той же стороны от пластинки, что и источник, приходят два луча. Эти лучи образуют интерференционную картину.

Полосы равного наклона В этом случае оба луча, идущие от S к P, порождены одним падающим лучом и после отражения от передней и задней поверхностей пластинки параллельны друг другу. Оптическая разность хода между ними в точке P такая же, как на линии DC:  .

Так как|AB|=|BC|=2h/cosb, |AD|=2htgbsina, sina=nsinb, :

       при отражении волны от верхней поверхности пластинки в соответствии с формулами Френеля ее фаза изменяется на π. Поэтому разность фаз δ складываемых волн в точке P равна:

светлые полосы расположены в местах, для которых .  . Полоса, соответствующая данному порядку интерференции, обусловлена светом, падающим на пластинку под вполне определенным углом α. Поэтому такие полосы называют интерференционными полосами равного наклона. 

Полосы равной толщины.      Результат интерференции в точках Р1  и Р2  экрана определяется по известной формуле   , подставляя в неё толщину пленки в месте падения луча ( b1  или b2 ). Свет обязательно должен быть параллельным: если одновременно будут изменяться два параметра b и α, то устойчивой интерференционной картины не будет.

Применение интерференции

Нанесение на линзы пленок для уменьшения потерь при прохождении света через объектив - наз. просветление оптики. Интерферометр — измерительный прибор, принцип действия которого основан на явлении интерференции. Принцип действия интерферометра заключается в следующем: пучок электромагнитного излучения (света, радиоволн и т. п.) с помощью того или иного устройства пространственно разделяется на два или большее количество когерентных пучков. Каждый из пучков проходит различные оптические пути и возвращается на экран, создавая интерференционную картину, по которой можно установить смещение фаз пучков.

3) = , ,

Билет 20.

1. Вектор напряженности магнитного поля. Принцип суперпозиции магнитных полей. Теорема о циркуляции вектора напряженности магнитного поля в интегральной и дифференциальной формах.

Напряженность магнитного поля. Магнитное поле макротоков описывается вектором напряжённости Н. (B=₀H). В вакууме напряжённость магнитного поля совпадает с вектором магнитной индукции μ0.В магнетиках (магнитных средах) напряжённость магнитного поля имеет физический смысл «внешнего» поля, то есть совпадает с таким вектором магнитной индукции, какой «был бы, если магнетика не было».

Принцип суперпозиции магнитных полей 1) Если ток I₁ создаёт в некоторой точке пространства магнитное поле B, то этот вектор магнитной индукции не изменится при появлении других токов: I₂, I₃, …, I_n. Это означает, что появление новых токов и новых полей не искажает индукции B магнитного поля исходного тока I₁.

2) Если магнитное поле создаётся несколькими токами, то индукция такого поля равна векторной сумме магнитных индукций складываемых полей