33. Вектор электромагнитной индукции. Магнитный поток.
Магнитным потоком dФ (потоком вектора магнитной индукции) через площадку dS называется произведение площади этой площадки dS и проекции индукции B магнитного поля на направление внешней нормали n площадки dS.
Магнитный поток через поверхность S есть интеграл:
Если поле однородное =const., а поверхность плоская и магнитное поле перпендикулярное к поверхности, то:
Отсюда вытекает единица измерения магнитного потока в СИ.
[Ф]= Вебер (Вб)
Магнитный поток через поверхность равен одному веберу, если площадь поверхности равна одному квадратному метру, магнитное поле с индукцией 1 Тл перпендикулярно поверхности.
1 Вб = 1Тл × 1 м
Магнитный поток через поверхность численно равен числу магнитных силовых линий проходящих через эту поверхность или пропорционален числу магнитных силовых линий.
Линии магнитной индукции (вектор) B – это линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора B.
Линии (вектор) B всегда замкнуты, что указывает на вихревой характер магнитного поля, на отсутствие магнитных зарядов, на которых могли бы начинаться и заканчиваться силовые линии.
По густоте силовых линий судят о величине магнитного поля; там где силовые линии редкие – магнитное поле слабое.
Линии индукции прямолинейного проводника с током представляют собой концентрические окружности, центры которых лежат на оси тока.
При поступательном движении правого винта направление вращения рукоятки винта указывает направление силовых линий.
34.Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина.
Закон
Стефана
— Больцмана — закон излучения абсолютно
чёрного тела. Определяет зависимость
мощности излучения абсолютно чёрного
тела от его температуры. Формулировка
закона: Мощность излучения абсолютно
чёрного тела прямо пропорциональна
площади поверхности и четвёртой степени
температуры тела:
где - степень черноты (для всех веществ
, для абсолютно черного тела ).
В
1893 году немецкий ученый Вильгельм
Вин
рассмотрел задачу об адиабатическом
сжатии излучения в цилиндрическом
сосуде с зеркальными стенками и подвижным
зеркальным поршнем. При движении поршня
энергия излучения единицы объема
(плотность энергии) будет возрастать
по двум причинам: за счёт уменьшения
объема (общая величина энергии постоянна);
за счёт работы, совершаемой поршнем
против давления излучения. Закон Вина
-
где
и
– постоянные, которые Вин не расшифровал.
35.Внешний фотоэффект и его законы. Фотоны. Уравнение Энштейна для фотоэффекта.
Фотоэффе́кт — это испускание электронов вещества под действием света (и, вообще говоря, любого электромагнитного излучения). В конденсированных веществах (твёрдых и жидких) выделяют внешний и внутренний фотоэффект.
Законы фотоэффекта:
Формулировка 1-го закона фотоэффекта: количество электронов, вырываемых светом с поверхности металла за единицу времени на данной частоте, прямо пропорционально световому потоку, освещающему металл.
Согласно 2-ому закону фотоэффекта, максимальная кинетическая энергия вырываемых светом электронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.
3-ий закон фотоэффекта: для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, то есть минимальная частота света ν0 (или максимальная длина волны λ0), при которой ещё возможен фотоэффект, и если ν < ν0, то фотоэффект уже не происходит.
Фото́н — элементарная частица, квант электромагнитного излучения (в узком смысле — света). Это безмассовая частица, способная существовать только двигаясь со скоростью света. Электрический заряд фотона также равен нулю. Фотон может находиться только в двух спиновых состояниях с проекцией спина на направление движения (спиральностью) ±1.
Уравнение Энштейна для внешнего фотоэффекта:
Энергия падающего фотона расходуется на совершение электроном работы выхода А из металла и на сообщение вылетевшему фотоэлектрону кинетической энергии mv2max/2. По закону сохранения энергии,
h ν = +Авых + mv2/2,