120

1.Запишите закон Ампера для элемента= проводника с током= [в магнитном× ] поле в векторной фор-

ме.

2.Запишите выражение для силы Лоренца влвекторной= [ × ]форме.

3.Как связана постоянная Холла с зарядом и концентрацией носителей зарядов в образце?

R=1/g*n

4.Запишите выражение для работы, которая совершается при перемещении проводника с током и контура с током в магнитном поле.

5.Что называется вектором намагниченности= ∑ (J )? (формула, размерность, физический смысл).

Единичный момент обьема вещества: [А/м]

9.Какой физический смысл магнитной проницаемости вещества=? / 0

Во сколько раз проницаемость в вакууме больше чем в веществе

10.Сформулируйте закон полного тока (теорема о циркуляции) для магнитного поля в веществе и запишите его математическое выражение в интегральной форме.x- коэф восприимчивости,,

закон полного тока для магнитного поля в веществе:

11. По различию какого параметра все магнетики разделяются на три типа? Назовите эти типы магнетиков.

Парамагнетики — вещества, которые намагничиваются в направлении внешнего магнитного по-

ля (J↑↑H) и имеют положительную магнитную восприимчивость. Парамагнетики относятся к слабомаг-

нитным веществам, единицы . [= 10-10 – 10-9 м3/моль] Ферромагнетик — такое вещество, которое, при температуре ниже точки Кюри, способно обладать

намагниченностью в отсутствие внешнего магнитного поля. [= 103 – 108 м3/моль] Антиферромагнетик — вещество, в котором установился антиферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов.

Ферримагне́тики — материалы, у которых магнитные моменты атомов различных подрешёток ориентируются антипараллельно, как и в антиферромагнетиках, но моменты различных подрешёток не равны, и, тем самым, результирующий момент не равен нулю. Ферримагнетики характеризуются спонтанной

12.Что называется гиромагнитным (магнитомеханическим= / ) отношением?

Отношение магнитного момента к механическому

13.Приведите качественный график зависимости величинынамагниченностью.

вектора намагниченности вещества J от напряженности маг-

нитного поля Н (в области слабых магнитных полей) для ферромагнетиков.

14)Запишите выражение для магнитной индукции внутри бесконечно длинного соленоида, по

виткам которого протекает ток I.

сердечник. = 0

Соленоид – цилиндрическая катушка, состоящая из большого числа витков, равномерно намотанных на

Где, n – число витков на единицу длины, I – ток в соленоиде (в проводнике).

15)EdlЗапишите= − ∂ ∫основнойBdS закон электромагнитной индукции в интегральной форме.

L ∂t S

16) В чем состоит явление самоиндукции?

Самоиндукция является важным частным случаем электромагнитной индукции, когда изменяющийся магнитный поток, вызывающий ЭДС индукции, создается током в самом контуре. Если ток в рассматриваемом контуре по каким то причинам изменяется, то изменяется и магнитное поле этого тока, а следовательно, и собственный магнитный поток, пронизывающий контур. В контуре возникает ЭДС самоиндукции, которая согласно правилу Ленца препятствует изменению тока в контуре.

17) В чем состоит явление взаимной индукции?

Взаимная индукция – частный случай электромагнитной индукции, заключается в возникновении эдс в одном из контуров при изменении силы тока в другом.

18) Запишите формулу, по которой можно рассчитать магнитную энергию тока.

В момент замыкания эл.цепи источник тока расходует часть своей энергии на преодоление действия возникающей ЭДС самоиндукции. Эта часть энергии, называемая собственной энергией тока, и идет на образование магнитного поля.

Энергия магнитного поля равна собственной энергии тока.

25) Как связаны между собой (при слабом затухании) коэффициент затухания и логарифмический

27. Как вязаны между собой (при слабом затухании) добротность колебательного контура и его Логарифмический декремент затухания по величине = числу колебаний, совершаемых за то время, за которое амплитуда уменьшается в «e» раз. Так же для характеристики колебательной системы употреб-

ляется величина , называемая добротностью колебательной системы. Добротность пропорциональна числу колебаний, совершаемых системой за то время, за которое амплитуда колебаний уменьшается в «e» раз. Большим значениям добротности соответствует малое затухание. Энергия колебательной системы убывает со временем. Это обусловлено наличием затухания. При малом затухании,

когда энергия изменяется по закону:

, где - значение энергии в начальный момент.

28. Изменение амплитуды затухающих колебаний происходит по экспоненциальному закону:

. Пусть за время τ амплитуда колебаний уменьшится в “e ” раз (“е”– основание натураль-

ного логарифма, е ≈ 2,718). Тогда, с одной стороны, , а с другой стороны, расписав ам-

.

Промежуток времени τ, за который амплитуда уменьшается в “е” раз, называется временем релаксации.

Коэффициент затухания β – величина, обратно пропорциональная времени релаксации.

29. Формула Томпсона.

.

30. Запишите формулу, отражающую зависимость добротности колебательного контура от пара-

метров (R, L.C) этого контура. Так, добротность электромагнитной системы LCR – контура при малом

затухании колебаний равна , а добротность пружинного маятника - .Чем больше добротность колебательной системы, тем меньше затухание, тем дольше будет длиться периодический процесс в такой системе.

31. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний:

32. Запишите выражение, согласно которому происходит колебание заряда при установившихся вынужденных колебаниях (при(этом) = пояснитеsin( значение+ ) + каждогоsin(Ω +символа) ).

Ω - циклическая частота

Поток вектора магнитной индукции это скалярная величина равная числу линий магнитной индукции, проходящих сквозь поверхность. ИзмеряетсяФв=веберахВ (Вб).

36. Запишите выражение для емкостного сопротивления= 1 = 1 цепи.

2

37.Запишите выражение для индуктивного сопротивления= = 2 цепи.

38.Что называется волновой поверхностью?

Волновая поверхность – геометрическое место точек, колеблющихся в одной фазе.

39. Запишите уравнение плоской монохроматической электромагнитной волны, распространяющейся вдоль оси Х.

; (1)

. (2)

Уравнения (1) и (2) являются уравнениями плоской электромагнитной волны, записанными в комплексной форме. Вектор определяет направление распространения волны. Векторы и колеблются в

плоскости, перпендикулярной направлению . Так как направление колебаний перпендикулярно направлению распространения волны, то электромагнитная волна в данных условиях является попереч- но-поляризованной. Уравнения плоской электромагнитной волны можно записать также в следующем виде:

;

.

Результаты, полученные для монохроматических плоских волн, будут справедливы для любых плоских волн.

40. Напишите связь между амплитудами колебаний электрической и магнитной напряженностями электромагнитной волны, распространяющейся в среде с диэлектрической проницаемостью ε

и магнитной проницаемостью μ.

46.Запишите формулу, связывающую объемную плотность энергии электромагнитной волны,

распространяющейся в среде с диэлектрической проницаемостью ε и магнитной проницаемостью μ и векторами напряженности электрическогоП = Е× Н(Е) иПмагнитного= × (Н) полей.

47.Запишите выражение (через векторы Е и Н) дляЕм cosмгновенного( − ) значенияcos( −вектора) УмоваПойтинга электромагнитной волны. П=

48.Запишите формулу, по которой можно определить интенсивность монохроматической элек-

49.Запишите выражение, раскрывающее физический смысл показателя преломления. n=

50.Запишите выражение=, связывающее√ оптические, электрические и магнитные характеристики вещества. n=

51.Накладываются две гармонические волны, имеющие одинаковую частоту, интенсивность од-Ф =

ной – I , второй – I записать выражение для результирующей интенсивности, если разность фаз

1 2; 12 = 1 + 2 + 2 1 2 cos( 1 − 2)

52. Что называется оптической

Запишите связь между оптической разностью хода двух волн и разностью фаз их колебаний.

,

где - длина световой волны.

54. Запишите условие н0аблюдения интерференционных максимумов.

∆= 2m 2

55. Запишите условие н0аблюдения интерференционных минимумов

∆=(2m+1) 2

56. Запишите выражение для ширины интерференционной полосы света длиной волны λ. Рассто-

57. Что называется дифракцией?

Дифракция – совокупность явлений, которые обусловлены волновой природой света и наблюдаются при его распространении в среде с резко выраженными неоднородностями ( например, малые отверстия, границы непрозрачных тел)

58. Сформулируйте принцип Гюйгенса-Френеля.

Согласно принципу Гюйгенса-Френеля световая волна, возбуждаемая каким-либо источником S может быть представлена как результат суперпозиции когерентных вторичных волн. Каждый элемент волновой поверхности S (рис.) служит источником вторичной сферической волны, амплитуда которой пропорциональна величине элемента dS.

59. Поясните принцип построения зон Френеля (указать при этом, что разбивается на зоны). Приведите рисунок.

Найдем в произвольной точке М амплитуду сферической световой волны, распространяющейся в однородной среде из точечного источника S.

Согласно принципу Гюйгенса-Френеля, заменим действие источника S действием воображаемых источников, расположенных на вспомогательной поверхности Ф, являющейся поверхностью фронта волны, идущей из S (поверхность сферы с центром S). Френель разбил волновую поверхность A на кольцевые зоны такого размера, чтобы расстояния от краев зоны до М отличались на λ/2,

Подобное разбиение фронта волны на зоны можно выполнить, проведя с центром в точке разбиения фронта волны на зоны можно выполнить, проведя с центром в точке М сферы радиусами

Так как колебания от соседних зон проходят до точки М расстояния, отличающиеся на λ/2, то в точку М они приходят в противоположной фазе и при наложении эти колебания будут взаимно ослаблять друг друга. Поэтому амплитуда результирующего светового колебания в точке М:

60.Запишите условия наблюдения максимума дифракции света на одной щели. dsin =±(2m+1)2

61.Запишите условия наблюдения минимума дифракции света на одной щели. bsin =±m

62.Запишите условия наблюдения главных максимумов дифракции света на дифракционной решетке.

Эти максимумы будут расположены симметрично относительно центрального (нулевого k = 0) максимума.

63.На щель шириной b падает свет длиной волны λ. Приведите выражение, определяющее мак-

симальный порядок спектра дифракции. d*(sin(φ)-sin(α)) = k*λ.

64.Почему при дифракции белого света происходит его разложение в спектр?

В состав видимого света входят монохроматические волны с различными значениями длин. В излучении нагретых тел (нить лампы накаливания) длины волн непрерывно заполняют весь диапазон видимого света. Такое излучение называется белым светом. Свет, испускаемый, например, газоразрядными лампами и многими другими источниками, содержит в своем составе отдельные монохроматические составляющие с некоторыми выделенными значениями длин волн. Совокупность монохроматических компонент в излучении называется спектром. Белый свет имеет непрерывный спектр, излучение источников, в которых свет испускается атомами вещества, имеет дискретный спектр. Приборы, с помощью которых исследуются спектры излучения источников, называются спектральными приборами.

65. Запишите формулу Вульфа-Брэггов. Приведите соответствующий рисунок.

где d — межплоскостное расстояние, θ — угол скольжения (брэгговский угол), n — порядок дифракционного максимума, λ — длина волны.

66.На дифракционную решетку с периодом d падает свет длиной волны λ. Приведите выражение,

определяющее максимальный порядок дифракционного спектра.

67.Свет – это поперечная или продольная волна?

Поперечная!

68. Какой свет называется поляризованным?

Если колебания светового вектора E упорядочены каким-либо образом, то такой свет называется поляризованным.

69. Какие виды поляризации Вы знаете?

1.Плоско- (или линейно-) поляризованный свет. Колебания вектора E происходят в одной плоскости, проходящей через луч.

2.Свет, поляризованный по кругу (круговая поляризация). Плоскость колебаний вектора E вращается вокруг направления распространения света, модуль E остается постоянным.

3.Эллиптически поляризованный свет. Плоскость колебаний вектора E вращается вокруг направления распространения света (волны), и вектор E изменяется по модулю.

70.Свет падает из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим показателем преломления. Изменится ли фаза колебания отраженного луча? Если изменится, то насколько?

Неизменится!

71.Запишите и сформулируйте закон Брюстера, приведите поясняющий рисунок.

72.Свет падает под углом Брюстера из одной среды в другую. Какой луч будет линейно поляризован? (привести рис.).

Отраженный см рисунок 71 вопроса

73.Свет падает из среды с меньшим показателем преломления в среду с большим показателем преломления. Изменится ли фаза колебания отраженного луча? Если изменится, то насколько?

Изменится на число пи!

74.Какая характеристика вводится для количественной оценки частично поляризованного света? Запишите соответствующее выражение.

75. Запишите закон Малюса в предположении, что падающий на поляризатор и анализатор свет не отражается и не поглощается ими.

77. Какая среда называется оптически более плотной?

Из двух сред та, в которой скорость света меньше, называется оптически более плотной.

79) Что называется временем когерентности?

Интервал времени , в течении которого фаза колебаний остается приблизительно постоянной, называют временем когерентности.или время когерентности – максимально возможное время отставания одного луча по отношению к другому, при котором их взаимная когерентность ещё сохраняется

80) Что называется длиной когерентности?

– длина когерентности (длина гармонического цуга, образующегося в процессе излучения одного атома) – расстояние между точками, разность фаз в которых π. Таким образом, дли-

на когерентности есть расстояние, при прохождении которого две или несколько волн утрачивают когерентность.

81)Что называется энергетической светимостью? Запишите формулу, раскрывающую физический смысл энергетической светимости

Энергетическая светимость -Характеризует мощность оптического излучения, излучаемого ма-

лым участком поверхности единичной площади. Равна отношению потока излучения , испускаемого малым участком поверхности источника излучения, к его площади [1]:

82)Сформулируйте и запишите закон Кирхгофа для теплового излучения.

Отношение излучательной способности любого тела к его поглощательной способности одина-

ратурах поглощательная способность равна 1

84) Закон Стефана-Больцмана: Re=σ*T4 Энергетическая способность абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры.

85)Закон (смещения) Вина: λmax=b/T (b=2,9*10-3 м*К) Длина волны λmax ,соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости черного тела, обратно пропорциональна его термодинамической температуре.

86)Какое явление называется внешним фотоэффектом?

Внешний фотоэффект-явление испускания электронов веществом под действием Эл. Магн излучения.

87) Запишите уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта (пояснить смысл каждого слагаемого)

где ᶹ- частота света, а h – коэффициент, названный постоянной Планка и равный 6,63.10-34 Дж.с.

mv2/2 – максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона.

hV-энергия кванта

92.Чему равна масса покоя фотона?

Фотоны всегда движутся со скоростью света. Они не существуют в состоянии покоя, Масса покоя фотонов равна нулю. Масса фотона выводится из формулы E=mc^2. m=hν/c^2.

Поток фотонов, падающие на зеркальную поверхность :

Поток фотонов, падающие на поверхность :

98. Запишите обобщенную формулу Бальмера.

99. Запишите выражение для волны де-Бройля.

=

∆ ∆ >

100. соотношения неопределенностей для координат и импульса.

∆∆ ≥ ∆ ∆ ≥

104. Запишите формулу( ,+по1)которой можно найти орбитальный магнитный момент электрона. Le=h