23 Билет. Взаимодействие электромагнитного поля и движущегося заряда. Сила Лоренца. Принцип действия электрогенераторов.

Сила Лоренца (названа в честь голландского физика Хендрика Лоренца, впервые получившего верное и полное выражение для этой силы) - сила, с которой, в рамках классической (не квантовой) физики, электромагнитное поле действует на заряженную частицу (точечную, в общем случае - движущуюся). Силой Лоренца называют иногда силу, действующую на движущуюся точечную заряженную частицу лишь со стороны магнитного поля, нередко же полную силу - со стороны электромагнитного поля вообще иначе говоря, со стороны электрического и магнитного полей:

На Эл.заряд,движ.в магн.поле, действует сила Лоренца,равная , где q-величина заряда, Кл, v-скорость заряда,м/с,В-магн.индукция,Г.Эта сила направлена перпенд.векторам v и B. При пересечении проводником силовых линий поля в нём возникает ЭДС(проводящий контур движ.в стационрном магнитном поле).Возникновение ЭДС объясн-ся действием сил магнитного поля на свободные Эл-ны проводника.В рез-те эт.движения на одном конце обр-ся избыток, а на др.недостаток заряда. На кажд.свободн.заряд действует сила Лоренца,поэтому на отрезке l,движ-ся в поле с магнитной индукцией В со скоростью v возникает ЭДС, равная: На этом основаны электорогенераторы.На статоре размещ-ся обмотка,через кот.пропускается постоянный ток,в рез-те чего создаётся оч.сильное магнитное поле.На поверхности ротатора размещ.вторая обмотка,в которой при его вращении и пересечении сил.линий магн.индукции,обр-ся ЭДС.Сила Л.исп-ся в кольцевых ускорителях заряж.частиц многократного прогона их по одному и тому же пути.Радиус обращения заряж.частицы в поперечном магн.поле не зависит от скорости частицы.

24 Билет. Электромагнитное излучение и его природа. Шкала электромагнитных волн. Области применения различных частотных диапазонов в технике и технологиях.

Источником электромагнитного излучения всегда является вещество. Но разные уровни организации материи в веществе имеют различный механизм возбуждения электромагнитных волн.

Так электромагнитные волны имеют своим источником токи, протекающие в проводниках, электрические переменные напряжения на металлических поверхностях (антеннах) и т. п. Инфракрасное излучение имеет своим источником нагретые предметы и генерируются колебаниями молекул тел. Оптическое излучение происходит в результате перехода электронов атомов с одних орбит возбужденных) на другие (стационарные). Рентгеновские лучи имеют в своей основе возбуждение электронных оболочек атомов внешними воздействиями, например, бомбардировкой электронными лучками. Гамма-излучение имеет источником возбужденные ядра атомов, возбуждение может быть природным, а может явиться результатом наведенной радиоактивности.

Шкала волн:

- электромагнитные волны; - инфракрасное излучение (ИКИ); - видимый свет; - ультрафиолетовое излучение (УФИ); - рентгеновские лучи; - гамма-лучи.

Электромагнитные волны иначе называются радиоволнами. Радиоволны делятся

на поддиапазоны (см. таблицу).

Длинные и средние волны огибают поверхность, хороши для ближней и дальней

радиосвязи, но обладают малой вместимостью;

короткие волны — отражаются от поверхности и обладают большей вместимостью,

используются для дальней радиосвязи;

УКВ — распространяются только в зоне прямой видимости, используются для

радиосвязи и в телевидении;

ИКИ — применяются для всякого рода тепловых приборов;

видимый свет — используется во всех оптических приборах;

УФИ — применяется в медицине;

Рентгеновское излучение используется в медицине и в приборах контроля

качества изделий;

гамма-лучи — колебания поверхности нуклонов, входящих в состав ядра.

используются в парамагнитном резонансе для определения состава и структуры

вещества.