Полезности(вразнобой) (Физика экзамен 2016)

БИЛЕТ 11) Магнитное поле в веществе. Намагниченность вещества. Связь векторовнапряженности, намагниченности и индукции магнитного поля. Магнитнаявосприимчивость и магнитная проницаемость. Диамагнетики, парамагнетики,ферромагнетики. Поле на границе раздела магнетиков.Если в магнитное поле, образованное токами впроводах, ввести то или иное вещество, полеизменится. Это объясняется тем, что всякоевещество является магнетиком, т.е. способно поддействием магнитного поля намагничиваться приобретать магнитный момент. Намагниченноевещество создает свое магнитное поле В', котороевместе с первичным полем В0, обусловленнымтоками проводимости, образует результирующееполеB= В'+ В0Степень намагничивания магнетика характеризуется магнитным моментом единицы объема.Эту величину называют намагниченностью и обозначают J., где беск.

малый объем в окрестности данной точки,-магнитный момент отдельноймолекулы.,n-концентрация молекул,средний магнитный момент одной молекулыСвязь векторов индукции намагниченности инапряженности,где - магнитнаявосприимчивость, -магнитная проницаемость.() Парамагнетики (),диамагнетики ()Условия на границе раздела двух сред.,,,,, если на разделе магнетиков токапроводимости нет (i=0) тоФерромагнетики – это вещества, обладающиесамопроизвольной намагниченностью, которая сильноизменяется под влиянием внешних воздействий –магнитного поля, деформации, температуры. Дляферромагнетиков характерно явление магнитно гистерезиса:связь между B и H и J и H оказывается неоднозначной, аопределяется предшествующей историей намагничиванияферр-ка. На рисунке петля гистерезиса.2) Интерференция света в тонких плѐнках. Интерференц. полосы равной толщины инаклона.

Применение интерференции, интерферометры.Интерференция в тонкихпленках. В любую точку P,находящуюся с той же стороны отпластинки, что и источник,приходят два луча. Эти лучиобразуют интерференционнуюкартину.Полосы равного наклона В этом случае обалуча, идущие от S к P, порождены однимпадающим лучом и после отражения от передней и задней поверхностей пластинкипараллельны друг другу. Оптическая разность хода между ними в точке P такая же, как налинии DC:.Так как|AB|=|BC|=2h/cosb, |AD|=2htgbsina,sina=nsinb, :при отражении волны от верхнейповерхности пластинки в соответствии сформулами Френеля ее фаза изменяется на π.Поэтому разность фаз δ складываемых волн вточке P равна:БИЛЕТ 21) Вектор напряжѐнности магнитного поля.

Принцип суперпозиции полей.Теорема о циркуляции напряжѐнности магнитного поля в интегр. и диффер.формах.В магнетиках, помещѐнных в магнитное поле возникают токи намагничивания,поэтому циркуляция вектора В определяется не только токами проводимости, но итоками намагничивания. Циркуляция намагниченности,, отсюда вектор напряжѐнности (А\м).Теорема о циркуляции: Циркуляция вектора по произвольному замкнутому контуруравна алгебраической сумме токов проводимости, охватываемых этим контуром.инт.форма,диф.форма, ротор равен плотности токапроводимости.Принцип суперпозиции: магнитное поле, создаваемое несколькими движущимисязарядами или токами равно векторной сумме магн. полей, создаваемым каждымзарядом или током в отдельности.2) Диффракция Фраунгофера на щели.

Предельный переход от волновой оптики кгеометрической.Дифракция – это явление отклонения от прямолинейного распространениясвета, если оно не может быть следствием отражения, преломления или изгибаниясветовых лучей, вызванным пространственнымизменением показателя преломления. При этомотклонение от законов геометрической оптики темменьше, чем меньше длина волны света. Рассмотримдифракционную картину от узкой длинной щелишириной b, на которую нормально падает плоскаяволна. Элементарные участки волнового фронта вформе узких длинных полосок, параллельных краямщели, становятся источниками вторичныхцилиндрических волн. Разобьем волновую поверхностьв щели на маленькие участки dx, каждый из них в точкеP создает колебание dA=Ka0cos(ωt-k▲) где▲=xsinφ–геометрическая разность хода лучей от края щели и отлуча на расстоянии х от края.ДифракцияФраунгоферанаблюдается в том случае, когда источник света и точка наблюдения бесконечноудалены от препятствия, вызвавшего дифракцию.распределение интенсивности(sin):asinφ=+-λm-min;asinφ=+-(2m+1)λm-maxГеометрическая оптика является приближенным предельным случаем, в кот-ыйпереходит волновая оптика, когда длина свет волны стремится к нулю.При построении методами геометрической оптики размеры щели и изображения на(параллельнорасположенном) экранебудут одинаковыминезависимо от расстояния lмежду экраном иперегородкой со щелью.Еслистроить изображение щелиметодом волновой оптики, тограница тени соответствует первому минимуму, положение которого определяется2углом φ≈λ/b.

Следовательно, если величина lλ/b <<1 , то результаты построенияметодами волновой и геометрической оптики практически совпадают.23) Провод, имеющий форму параболы y = кх , находится в однородном магнитномполе В, перпендикулярном плоскости Оху. Из вершины параболы перемещаютпоступательно и без начальной скорости проводящую перемычку (параллельнуюоси (Ох) с постоянным ускорением а. Найти ЭДС индукции в образовавшемсяконтуре, как функцию у.светлые полосы расположены вместах, для которых.

.Полоса, соответствующая данному порядкуинтерференции, обусловлена светом, падающим на пластинку под вполне определеннымуглом α. Поэтому такие полосы называют интерференционными полосами равногонаклона.Полосы равной толщины.Результатинтерференции в точках Р1 и Р2 экранаопределяется по известной формуле, подставляя в неѐтолщину пленки в месте падения луча( b1 или b2 ).

Свет обязательно должен бытьпараллельным: если одновременно будутизменяться два параметра b и α, то устойчивой интерференционной картины не будет.Применение интерференцииНанесение на линзы пленок для уменьшения потерь при прохождении света черезобъектив - наз. просветление оптики. Интерферометр — измерительный прибор, принципдействия которого основан на явлении интерференции. Принцип действия интерферометразаключается в следующем: пучок электромагнитного излучения (света, радиоволн и т. п.) спомощью того или иного устройства пространственно разделяется на два или большееколичество когерентных пучков. Каждый из пучков проходит различные оптические пути ивозвращается на экран, создавая интерференционную картину, по которой можно установитьсмещение фаз пучков.(А/м)Связь векторов, где I-ток проводимости, I`-ток намагничивания, отсюда вектор напряжѐнности (А\м), где- магнитнаяпроницаемость.1) Диамагнетики – это магнетики, у которых магнитная восприимчивость принимаетотрицательные значения, но при этом выполняется 0<µ=1+x<1.Так какоткуда, то удиамагнетиков вектор намагниченности направлен противвектора индукции магнитного поля.

Диамагнетикивыталкиваются из области сильного магнитного поля.2) Парамагнетики – магнетики, у которых магнитнаявосприимчивость положительна, но не принимает больших значений. Вектор намагниченностисонаправлен 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 предшествующейисторией 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 магнитноеполе можно считать однородным. По теореме Гаусса для магнитного поляВкачестве поверхности S возьмѐм прямой цилиндр, основания которого параллельны границе, играница делит этот цилиндр пополам.

Тогда. При стягивании цилиндра к границепоэтому. Таким образом, на границе должно выполняться соотношениеB2n=B1n, при переходе через границу разделамагнетиков нормальная составляющая вектораиндукции магнитного поля не изменяется.Для Н:В качестве замкнутой траектории рассмотримпрямоугольник, две стороны которого параллельны границераздела магнетиков, и граница делит прямоугольникпополам. Выбираем направление в контуре обхода почасовой стрелке. ТогдаПри стягивание контуры от 2-3 и 4-1 стремятся к 0. ПоэтомуИзменение величины касательной проекции вектора напряженности магнитного поля припереходе через границу равно линейной плотности токов проводимости на границе.

Если, то при переходе через границу раздела магнетиков (при отсутствии тока) касательнаясоставляющая вектора напряжѐнности магнитного поля остаѐтся неизменной.2) Теорема Пойтинга. Вектор Пойтинга. Энергия и импульс электромагнитного поля.Теорема Пойнтинга: скорость изменения энергии электромагнитного поля в некоторой областиравна, с обратным законом, сумме мощностивыделения теплоты и потока ветора Пойтинга черезграницу области, ориентированную наружу.Вектор Пойнтинга - это вектор плотности потокаэнергии электромагнитного поля.