16-30 (802132)

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

Текст из файла

Билет 16

1) Помещаем в однородное магнитное поле (металлический) проводник выполненный в виде прямоугольного параллелепипеда так, чтобы силовые линии магнитного поля были направлены перпендикулярно одной из пар граней. Затем через вторую пару граней пропускаем электрический ток. Тогда между третьей парой граней появится напряжение. Это явление называется эффектом Холла или гальваномагнитным явлением. Напряжение Холла между гранями , где b-расстояние между гранями j- плотность тока. На электроны, движущиеся по параллелепипеду действует Fл, которая отклоняет их на одну из граней. Так образуется разность потенциалов. Когда перераспределение зарядов заканчивается, то . Отсюда => =>

2)

явление двойного лучепреломления заключается в том, что падающий на кристалл пучок света разделяется внутри кристалла на два пучка, распространяющиеся, вообще говоря, в разных направлениях и с разными скоростями. Существуют кристаллы одноосные и двуосные. У одноосных кристаллов один из преломленных пучков подчиняется обычному закону

преломления ( ). Его называют обыкновенным и обозначают буквой или индексом о. Другой пучок необыкновенный (е), он не подчиняется обычному закону преломления, и даже при нормальном падении светового пучка на поверхность кристалла необыкновенный пучок может отклоняться от нормали. И как правило, необыкновенный луч не лежит в плоскости падения.

У одноосных кристаллов имеется направление – оптическая ось ОО’, вдоль которого обыкновенная и необыкновенная волны распространяются, не разделяясь пространственно и с одинаковой скоростью. Оптическая ось ОО’ кристалла не является какой-то особой прямой линией. Она характеризует лишь избранное направление в кристалле и может быть проведена через произвольную точку кристалла.

Любую плоскость, проходящую через оптическую ось, называют главным сечением или главной плоскостью кристалла. Обыкновенным и необыкновенная волны линейно поляризованы. Колебания вектора Е в обыкновенной волне совершаются в направлении, перпендикулярном главному сечению кристалла для обыкновенного луча. Колебания же вектора Е в необыкновенной волне – в главном сечении кристалла для необыкновенного луча. Поляризации обеих волн взаимно ортогональны, это наблюдается практически при любой ориентации оптической оси, поскольку угол между обыкновенным и необыкновенным лучами достаточно мал.

3)

Билет 17

1) При протекании тока на поверхности проводника выступает избыточный заряд. Внутри проводника он всюду равен 0. Значит снаружи имеется тангенциальная и нормальная составляющие вектора Е. Сам вектор направлен под некоторым углом к нормали. Движущиеся заряды создают такое же кулоновское поле, как и неподвижные заряды той же конфигурации. Стало быть, электрическое поле стационарных токов – потенциальное. Поле Е у стационарных токов существует и внутри проводника с током.

Силы, действующие на заряженную частицу и отличные от кулоновских, называются сторонними. При перемещении заряда эти силы тоже совершают работу А_СТОР. Отношение работы сторонних сил по перемещению электрического заряда между двумя точками поля к величине перенесенного заряда называется электродвижущей силой (ЭДС): [В];

- напряжение между точками поля.

Сторонние силы можно характеризовать работой, которую они совершают над перемещающимися по замкнутой цепи или ее участку зарядами.

Величина, равная работе сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда в цепи, называется электродвижущей силой (ЭДС), действующей в цепи:

Стороннюю силу, действующую на заряд, можно представить в виде , где

-напряженность поля сторонних сил

Работа сторонних сил на участке 1-2

Тогда . Для замкнутой цепи:

Циркуляция вектора напряженности сторонних сил равна ЭДС, действующей в замкнутой цепи (алгебраической сумме ЭДС)

2) Рассмотрим положение первого минимума для дифракции на щели . В случае это выражение можно записать в виде .

Но при относительные интенсивности всех максимумов, кроме центрального, стремятся к нулю . Поэтому на экране будет видная резкая граница тени от краёв щели. Подобную картину можно получить применением законов геометрической оптики. Однако в данном случае будет наблюдаться небольшое различие относительных размеров изображения щели на экране. При построении методами геометрической оптики размеры щели и изображения на (параллельно расположенном) экране будут одинаковыми независимо от расстояния между экраном и перегородкой со щелью. Если строить изображение щели методом волновой оптики, то граница тени соответствует первому минимуму, положение которого определяется углом .. Поэтому относительный размер изображения равен

Следовательно, если величина , то результаты построения методами волновой и геометрической оптики практически совпадают. В обратном случае надо пользоваться методами волновой оптики. Но тогда следует различать ситуации, в которых либо , либо . Но дифракционные явления становятся заметными, когда размер щели (отверстия) или преграды соизмерим с длиной волны света . Тогда условие примет вид . А это означает, что расстояние от перегородки до экрана много больше размера отверстия (преграды). Следовательно, лучи, падающие на экран можно считать параллельными друг другу – это дифракция Фраунгофера. Применяя формулу для радиуса зон Френеля при дифракции Фраунгофера

, и учитывая, что , найдём число зон Френеля, которые видно из точки наблюдения. В этом случае , т.е. видно только малую часть первой зоны. Оставшийся случай ∼1 соответствует дифракции Френеля. Это можно пояснить, используя формулу для радиусов зон Френеля . Принимая оценку величины отверстия b∼r_m, получаем , откуда из следует . Это выражение означает, что расстояния от источника света соизмеримо с расстоянием от перегородки до экрана. Поэтому волна является сферической и наблюдается дифракция Френеля, при которой из точки наблюдения видно небольшое число зон m.

3)

Помимо приложенной силы на перемычку действует сила Ампера:

Уравнение Кирхгоффа для цепи: ; ; ; .

Второй закон Ньютона, записанный для перемычки: ; ; ; ; ; ; ;

.

Билет 18

1) Под действием внешнего электрического поля происходит поляризация диэлектрика. Если диэлектрик состоит из неполярных молекул, то в пределах каждой молекулы происходит смещение зарядов -положительных по полю, отрицательных против поля. Если же диэлектрик состоит и полярных молекул, то при отсутствии внешнего поля и дипольный момент ориентирован совершенно хаотически (из-за теплового движения). Под действием же внешнего поля дипольные моменты ориентируются преимущественно в направлении внешнего поля. В диэлектрических кристаллах типа NaCl при включении внешнего поля все положительны ионы смещаются по полю, отрицательные — против поля.

Поляризованность – векторная сумма дипольных моментов молекул в бесконечно малом объеме:

Рассмотрим в диэлектрике некоторый физически малый объем величиной V. Введем вектор поляризованности вещества . (Кл/м2). В однородном изотропном диэлектрике этот вектор направлен параллельно вектору напряженности, поэтому можно записать . Безразмерный параметр æ называется коэффициентом поляризуемости или диэлектрической восприимчивости вещества.

Рассмотрим тонкий косой цилиндр, ось которого параллельна вектору напряженности внешнего поля.

где q′ - величина связанного заряда. Обратите внимание: величина вектора не зависит от количества суммируемых диполей – она определяется только поверхностной плотностью связанного заряда.

Отсюда получаем для нормальной составляющей вектора P_n= cosα = σ′. Нормальная составляющая вектора поляризованности равна поверхностной плотности связанного заряда.

Теперь найдём поток вектора поляризованности через некоторую малую поверхность S.

cosα S=

Таким образом, поток вектора поляризованности через некоторую малую площадку равен величине связанного заряда, создающего этот вектор.

Рассмотрим поток этого вектора через некоторую замкнутую ориентированную поверхность внутри диэлектрика

Предположим, что вектор поляризованности направлен наружу, т.е. внутри поверхности суммарный связанный заряд отрицательный. Тогда, учитывая, что поток вектора положительный, а заряд отрицательный:

Это теорема Гаусса для вектора поляризованности в интегральном виде. Соответственно, в дифференциальном виде: div = −ρ’.

Запишем теорему Гаусса для электростатического поля внутри диэлектрика div . (здесь указано, что электрическое поле создается сторонними зарядами с объемной плотностью ρ и связанными зарядами с объемной плотностью ρ′).

div( )= =

div( )=

2)

.

3)

Внутри цилиндрического провода имеется внешний ток плотности . Это дает магнитное поле Н_Ф с

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ответов (шпаргалок)