Physics-2_semesters-part_2

гад линий

Tk = 770◦C; íèêåëü Tk = 354◦C;

размеромзаставляющиедругможет1условиях10другумкм,бытьмагнит.называемыеВозобъясненакристаллахикаютмоментыдомеоблапо

стиэлектроновгутмощьюФизическаяспонтанноговозникатьквантовойустанавливатьсяприрода.намагничивания.теорииобменные◦C. . Приерромагнетизмапараллельносилы,определенных

íàìè.

Tk = 19

ерр магнетик намагничен до асыщения. В от

В пределах

сутствии внешнегодоменагнитного

ïîëÿ

маг ит ых моментов

а ут за счет доменов,магнитного

направлениямоменттив поля. В слабых

ïîëÿõ

доменов различны

суммарный магнитный

равен íóëþ. Ïðè ïî-

явлении внешнего

поля домены,

ентированные по

þ,

ðîñò

имеет обратимый характер,иентированныхсильных необратимый.

1.4

Основы теории Максвелла

Электрическое поле в проводниках создает электрический ток и маг-

нитное поле:

~

~

~

~

~ ~

~ ~

D = εε0E ; B = µµ0H ; B, H E, D ;

0

µ I

~

~r

µ

l

dB =

31

(d ×

)

.

4π

r3

D, E

B,

H

+

−

Линии магнитного поля замкнуты,

ýòî

ïîëå.

òî-

электрическое поле порождает маг итное дажевихревоеслучае

ка ( апр мер, движущийся

заряженная частица). Пер

енное

магнитное поле, пронизывающ

контур, вызывает

отсутствиянеì ÝÄÑ

и, следовательно, эл ктр ческого поля и индукционного тока.

Это электрическое поле являетсявакуумеèхревым, так какпоявленконтуре нет точек

индукцииначала конца ля.

электриче-

Итак, переменное магнитное поле порождает

−

+

−

+

ум Приньшающийсязарядкеконденсаторадонуля.Напряженв−öåïè +течетостьэлпåременныйктрическоготок,поляпостепенно

няется от нуля до максимального зíачения

~

E èçìå-

~

32

Emax. Электрическое поле

в конденсаторе является пер менным. Переменное электрическое поле

создает переменное

магнитное поле.

1.4.1 Ток смещения

зарядов,

IS DdS = q

в случае S = onst

dq

∂D

dq

= I ; I = ZS jdS тогда

= I

dS ;

dt

∂t

dt

I

Hdl = Z

~j + ∂t

dS

~

Циркуляция вектора напряженности~ ~

∂D

(1.27)

àãнитного поля

~

2. смещения)тому контуру. равна полному току (суìме тока проводимостиH по замкнуитока-

Edl =

~

(1.28)

I

E~ d~l = − Z

∂B

dS

èëè

∂t

~

~

∂Φ

I

−

∂t

Циркуляция вектора напряженности электрического поля

ромвременимкнутому.черезконтурулюбуюравнаповерхность,минус33про

~

-

огразводíиченнуюоймагнитногоданнымпотокаEконтузапо

3.

I

D~ dS~ = Z

ρdV ,

ãäå ρ объемная плотность заряда, или

4.

I D~ dS~ = X q

(1.29)

1.4.3 аспространение

I

BdS = 0

âîëí (1.30)

электромагнитных~ ~

(1.31)

v = s c2

=

c

;

c =

1

∂2Ex

+

∂2Ey

+

∂2Ez

= εε0µµ0

∂2E

2

∂y

2

∂z

2

2

∂x

∂t

∂2Hx

+

∂2Hy

+

∂2Hz

= εε0µµ0

∂2H

2

∂y

2

∂z

2

2

∂x

∂t

√

√

εµ

εµ

ε0µ0

H = Hm cos(ωt − kx)

k =

2π

1(при.4Плотность.4отсутствииЭнергия

λ

√εε0E = √µµ0H

ω =

εε0E2

µµ0H2

DE

BH

+

=

+

2

2

2

2

ω = εε0E2

=

√

EH =

EH

εε0µµ0

Плотность потока электромагнитной энергии:

v

~

~

~

(1.32)

вектор Пойнтинга. S = ωv = EH34; S = [E × H]

ëàâà 2

Волновая оптика

2.1 Интер еренция света

При наложении двух волн

A1 cos(ωt + α1) ,

амплитуда результирующей волны

A2 cos(ωt + α2)

Если разность азA2 = A12 + A22 + 2A1A2 cos(α2 − α1) .

ω1

α2 − α1 постоянна во вре

ени и частоты равны (ω2 =

â

лн),тосреднетакие волнызначениеназываются когерентными. В случае некогерентных

òî

cos(α2 −α1) = 0. Поскольку интенсивность I A2,

I = I1 + I2. В случае когерентных волн

I = I1 + I2 + 2q

cos δ ,

ãäå

I1I2

интенсивн сти

разность аз. Если

,

значение

δ = α2 − α1

I1 = I2

то минимальное

Imin = 0

, максимальное

Imax

= 4I1 = 4I2

волны

èçëó-

атомами. источникиотдельныйсветаатом неза когерентнывремя. Световые.

чаютсяЕстественные

35

10−8 с испускает т.н. цуг

r1

P

S1

r2

A1 cos ω

t −

r1

;

c

A2 cos ω

t −

r2

;

c

ω

2π

ãäå

δ =

(r2 − r1) =

,

c

λ

В этом случае

= ± k +

1

λ

(2.2)

2

A1 cos ω

t −

r1

;

v1

36

r

ãäå

A2 cos ω t −

v

v1 è v2 скорости света в средах 1 и 2 соответственно.

ω

c

c

Здесь

v1 =

δ =

(n2r2 − n1r1)

; v2 =

c

n1

n2

δ =

2π , ãäå λ0 длина в лны в вакууме.

λ0

= n2r2 − n1r1 = L2 − L1

оптическая разность хода лучей. (2.3)

S1

r1

P

θ

r2

d/2

x

d

d/2

S2

l

Следовательно,Так как θ 1, òî

= d · θ; θ = x/l (òàê êàê d l, òî r1 r2 l).

=

xd

Тогда

.

l

2.1Îïûò.1

l

λ0 ; xmin = ±

k +

1

l

l

xmax = ±k d

2

dλ0 ;

x = dλ0 .

ныСпособыЮнга:

получения интер

еренционíой карти-

37

S1

Бипризма Френеля:

S

S2

S1

θ

S α

α

2

Зеркала Френеля: 2

α

S

α

S

S1

Билинза Бийе:

2α

S2

38

α

1

2

D

α

A

C

b

β

B

2b

;

= n(AB + BC) − AD ;

AB + BC = cos β

= 2nb cos β −

λ0

èëè

2

Условие минимумов интенсивности:2nb cos β = k +

1

λ0 .

(2.4)

2

2.1.3 Кольца Ньютона2nb cos β = kλ0 .

(2.5)

= 2b +

λ

2

До олнительная

λ

λ

2b +

= (2k + 1)

;

2

2

2b = kλ ; r2 = R2 − (R − b)2 ; r2 = 2bR (b R) .

r = √

kλR

темные кольца,

6)

r = s

èëè

(2k

−

1)

λ

R

светлые кольца

(2.7)

2

r = s

При четных

R

λ

(m

−

1)

(m = 1, 2, 3, . . .) .

2