БИЛЕТЫ (1000739), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

= .

2 ) Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа-Брэггов. Понятие о рентгеноструктурном анализе.

В природе в роли дифракционных решёток выступают вещества, имеющие кристаллическую структуру. Для таких веществ характерно упорядоченное расположение атомов или молекул в пространстве. При их облучении электромагнитными волнами последние испытывают явление дифракции на атомах или молекулах, в результате становится возможными наблюдать перераспределение интенсивности падающей волны. В кристаллах в роли щелей выступают атомы или молекулы, а период решётки определяется межатомным расстоянием d. Учитывая, что порядок величины d=10^-8 м, для увеличения разрешающей способности и дисперсии дифр решетки расстояние между щелями d<< поэтому необходимо использовать электромагнитные волны с очень малой длиной волны. Для этой цели подходят электромагнитные волны рентгеновского диапазона с длиной волны =10^-12

Изучение структуры кристаллических, а также поликристаллических веществ с помощью явления дифракции электромагнитных волн рентгеновского диапазона составляет сущность рентгеноструктурного анализа.

- формула Вульфа - Брэггов. Из этой формулы следует, что при известной длине волны и порядке наблюдаемого дифракционного макс расстояние между кристаллическими плоскостями d может быть найдено из формулы: d=0.5m/sin

• Рентгеноструктурный анализ

Спектральный состав излучения, т. е. измерение его длин волн, можно определить с помощью формулы.

• Метод Лауэ, в котором узкий пучок рентгеновского из­лучения направляется на исследуемый монокристалл. В результате на помещенной за кристаллом фотоплас­тинке получается система пятен-максимумов. А по расстояниям между максимумами и их интенсивности можно расшифровать структуру данного крис­талла.

М етод Дебая-Шерера используется узкий пу­чок мон-кого рентгеновского изл и образец в виде поликристалла. Исследуемый кристалл предварительно измельчают в порошок, и из него прессуется образец в виде стерженька. Рентгенограмма образца, полученная по этому методу — дебайграмма — имеет вид сис­темы концентрических колец. Ее расшифровка также позволя­ет определить структуру кристалла.

Решение: Магнитное поле внутри длинного соленоида однородно и равно В = μ0 In , где n число витков на единицу длины, а I – мгновенное значение тока. Поэтому, при выборе направления нормали к поверхности витка вдоль направления поля, магнитный поток через эту поверхность равен

Φ = BS = μ0 In ⋅ S , где S = πd 2 / 4 - площадь поверхности витка.

При увеличении тока в обмотке соленоида магнитный поток через виток возрастает, и

возникающий индукционный ток определяется выражением

=

где R = πdρ / s , а знак минус определяет направление индукционного тока в направлении

противоположном направлению положительного обхода витка.

Тогда, величина тока через виток в момент времени t равна

Билет 16

Теорема Гаусса и ее применение для расчета электрического поля

Потоком вектора напряженности электрического поля через ориентированную поверхность S называется величина: , [В*м]

Т: Поток вектора напряженности электрического поля через произвольную замкнутую поверхность, ориентированную наружу, прямо пропорционален алгебраической сумме электрических зарядов, охваченных этой поверхностью:

Дифференциальная форма:

1. Поле бесконечной заряженной плоскости ( – пов. плотность заряда)

. Тогда

, , по теор. Г.:

1. Поле тонкостенной (полой) заряженной сферы

. Внутри сферы зарядов нет, поэтому . Значит напряженность внутри E=0.

. Здесь . Откуда

.

1. Поле, создаваемое полым бесконечным заряженным цилиндром радиуса R

, где r – расстояние от оси цилиндра

1. Поле, создаваемое равномерно заряженным шаром радиуса R

- внутри шара, - снаружи шара.

1. Поле двух параллельных плоскостей

Между плоскостями: , вне плоскостей: 0

1. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Правило Ленца. Самоиндукция. Взаимная индукция. Энергия и плотность энергии магнитного поля.

ЭМ индукция – явление возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, охватываемого этим контуром.

З-н Фарадея:

Правило Ленца: индукционный ток направлен так, чтобы создаваемое им магнитное поле компенсировало изменение магнитного потока.

Дифференциальная форма з-на Фарадея: из интегральной формы

с помощью теор. Стокса:

При изменении силы тока I в контуре будет изменяться и магнитный поток через площадку контура Ф, поэтому в контуре появится индукционный ток, направление которого определяется правилом Ленца. Это явление называется самоиндукцией.

, где L – индуктивность – коэффициент пропорциональности в выражении

.

Энергия магнитного поля, создаваемая в катушке индуктивности L электрическим током силой I, определяется формулой . Индуктивность катушки , индукция магнитного поля в катушке , напряженность магнитного поля . Тогда . Объемная плотность энергии

Явление возникновения ЭДС в одном из контуров при изменении силы тока в другом называется взаимной индукцией. Рассмотрим два неподвижных контура (1 и 2), расположенных достаточно близко друг от друга. Обозначим через ту часть потока, которая пронизывает контур 2. Тогда . Если ток изменяется, то в контуре 2 индуцируется ЭДС , которая по закону Фарадея равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока , созданного током в первом контуре и пронизывающего второй:

, ,

Билет 17

1. Электрический заряд. Закон Кулона. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции для электрического поля.

Наряду с массой, одним из свойств частиц вещества является электрический заряд. Различают два вида электрического заряда: положительный и отрицательный. Ядро любого атома считается положительно заряженным. Электроны имеют, по определению, отрицательный заряд. При этом одноименно заряженные тела отталкиваются, разноименно заряженные – притягиваются. Точечным электрическим зарядом называется заряженное тело, размерами которого (в условиях данной задачи) можно пренебречь.

Закон Кулона: два точечных неподвижных заряда, находящиеся на расстоянии R друг от друга взаимодействуют друг с другом с силой, величина которой пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

, где

Электрические заряды взаимодействуют посредством некоторой материальной субстанции, которая называется электрическое поле. Электрическое поле характеризуется силовой характеристикой - вектором напряженности:

Принцип суперпозиции: вектор напряженности поля, создаваемого системой зарядов, равен векторной сумме напряженностей полей, создаваемых каждым из зарядов в отдельности: . Это следует из того, что силы складываются как векторы.

1. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Закон полного тока. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме.

Изменение магнитного поля приводит к появлению сторонних сил в проводнике, действующие на носители тока. Поле этих сил является вихревым, поэтому его называют вихревым электрическим полем. Появление вихревого электрического поля из-за меняющегося во времени магнитного поля в некоторой области пространства, не зависит от наличия в этой области проводника или носителей тока.

Наряду с током проводимости существует ток смещения, который также создаёт магнитное поле. Плотность тока смещения задаётся скоростью изменения вектора электрического смещения: . Плотность полного тока – векторная сумма плотности тока проводимости и плотности тока смещения

Векторное поле плотности полного тока не имеет источников, т.е. является вихревым, следовательно, силовые линии полного тока являются замкнутыми.

Закон полного тока: сила полного тока равна сумме тока проводимости и тока смещения.

(сумма токов проводимости и смещения). Это соотношение свидетельствует о том, что магнитное поле может порождаться переменным во времени электрическим полем.

Уравнения Максвелла

Дифференциальная форма:

Интегральная форма:

С помощью оператора набла:

Характеристики

Список файлов вопросов/заданий