Колебания, оптическая физика. Электромагнитное поле

Физика
Элементы квантовой механики
Молекулярные спектры
Полупроводники
Ядерная физика конспект
Решение задач по ядерной физике
Физика атомного ядра и частиц
Примеры решения задач
Оптическая физика
Физика элементарных частиц
Законы радиоактивного распада
Задачи по теме Законы радиоактивного распада
Взаимодействие нейтронов с ядрами
Задачи на ядерные реакции
Деление и синтез ядер
Кинематика примеры задач
Электротехника
Общий курс
Теоретические основы электротехники
Расчет электрической цепи
Трехфазные цепи
Электрические машины и трансформаторы
Электрические двигатели и генераторы
Математика
Кратные интегралы
Векторный анализ
Аналитическая геометрия
Курс лекций математического анализа
ТФКП
Атомная энергетика
АЭС России
Развитие энергетики России
Курсовые по энергетике
Ядерные реакторы
РБМК
ВВЭР
Атомные реакторы на быстрых нейтронах
Физика ядерного реактора
Аварийные ситуации на АЭС
Повышение безопасности АЭС
Проблема снижения выбрасов АЭС
Системы контроля на атомной станции
Экологическая политика
Атомные батареи
Ядерные двигатели
Авария на ЧАЭС
Термоядерный синтез
Термоядерный реактор
Тепловая энергетика
Паровой котел
Тепловые станции
Системы теплоснабжения
Экологические проблемы в теплоэнергетике
Экологический аспект
Электрофильтры
Регенеративные методы
Математическое моделирование экологических систем
Ядерное оружие
Полигон Новая земля
История создания
Информатика
Архитектура ЭВМ
Операционная система
Вычислительные комплексы
Начертательная геометрия
Курс лекций
Практикум по решению задач
Геометрическое черчение
Инженерная графика
Каталог графических примеров

 

Колебаниями называются движения или процессы, обладающие той или иной повторяемостью во времени. Векторная диаграмма - это способ графического задания колебательного движения в виде вектора. Вынужденные колебания - это колебания, происходящие под действием периодического внешнего воздействия Упругая волна - это процесс распространения колебаний в упругой среде Применяя второй закон Ньютона к упругой среде, можно получить дифференциальное уравнение в частных производных, решением которого будет уравнение волны

Найдем полную механическую энергию для выделенного нами элемента упругой среды, в которой распространяются упругая продольная волна Световая волна - это электромагнитная волна с длиной волны в вакууме Выпишем здесь еще раз систему уравнений Максвелла в дифференциальной форме вместе с материальными уравнениями Это приближенное рассмотрение распространения света в предположении, что свет распространяется вдоль некоторых линий - лучей (лучевая оптика) Когерентные источники получают, разделив световую волну, идущую от одного источника на две

Интерференция - это одно из основных свойств волн любой природы: упругих, электромагнитных, в том числе и световых Зависимость интенсивности дифракционной картины от угла дифракции Угловая дисперсия дифракционной решетки Дифракция (от лат. difractus - преломленный) в первоначальном смысле - огибание волнами препятствий, в современном, более широком смысле - любые отклонения при распространении волн от законов геометрической оптики. Если на границу раздела двух сред падает под углом, отличным от нуля, естественный свет, то отраженная и преломленная световая волна будут частично поляризованы.

Плоско поляризованная электромагнитная волна Как показывает опыт затухание оказывает незначительное влияние на движение оптического электрона Как было выяснено в разделе, световая волна, проходя через вещество, возбуждает колебания электронов. Ускоренно движущиеся электроны излучают электромагнитные волны. При распространении света в веществе возникают следующие явления. Во-первых, изменяется скорость распространения, причем, скорость распространения зависит от длины световой волны. Это явление называется дисперсией. [an error occurred while processing this directive]

Взаимодействие света с веществом. Корпускулярные свойства света Это в своё время был решающий эксперимент, который должен был подтвердить вот эту корпускулярную теорию, что свет при взаимодействии с веществом проявляются корпускулярные свойства. В рамках корпускулярных представлений задача о давлении света элементарно решается, хотя из волновой теории следует, что свет должен оказывать давление при падении на поглощающий или отражающий экран. Все тела при температуре выше абсолютного нуля излучают электромагнитные волны

Мы уже видели, что маленькая дырка в полости моделирует абсолютно чёрное тело, а полость заполнена равновесным излучением, тогда излучение, выходящее из этой дырки и есть излучение чёрного тела. Закон Стефана-Больцмана полная энергия излучения пропорциональна четвёртой степени температуры Я уже упоминал, что строение вещества, поведение систем на атомарном уровне классическая механика оказалась бессильной описать, то есть свойства систем атомарных масштабов не вписываются в правила игры классической механики и классической физики Волновая функция описывает состояние, состояние любого физического объекта как-то эволюционирует во времени, и должно быть уравнение, которое будет описывать изменение со временем волновой функции, а ещё состояние объекта изменяется в зависимости от окружающей среды, значит, должно быть уравнение, описывающее изменение состояния в заданной обстановке Решение уравнения Шрёдингера для свободной частицы

Длина волны Дебройля (де Бройля) Монохроматическая волнатакая синусоида бесконечной длины – это, конечно, чистая абстракция. Нигде никогда таких волн не бывает Предположим, что мы создали такое состояние частицы, когда она локализована в ограниченной области пространства, то есть соорудили в начальный момент времени волновой пакет Мы нашли одно специальное решение в виде плоской волны, сейчас мы найдём ещё один класс специальных решений для уравнения Шрёдингера

Прохождение частицы через потенциальный барьер. Туннельный эффект Если частица локализована в ограниченной области пространства, то говорят, что она находится в связанном состоянии Мы с вами обсудили некоторые аспекты физики систем атомных масштабов, волновые свойства частиц, квантование энергии, туннельный эффект… Вектор переменной в абстрактном пространстве изображается столбцом, оператор, отвечающий этой переменной, в этом же пространстве будет изображаться квадратной матрицей. Кстати, эпитет «наблюдаемый» не для красного словца. Наблюдаемая переменная – это переменная, которую можно измерить Операторы динамических переменных. Координатное представление Оператор энергии Физическая проблема такая: энергия квантуется, координата, как мы видели, не квантуется, спрашивается, квантуется ли импульс (то есть в результате измерений может получаться любое число или какие-то дискретные величины)? Мы разобрались с оператором координаты, с оператором импульса, с оператором энергии, есть ещё одна переменная – момент импульса Опыт Штерна-Герлаха Мы уже видели, что теория отказывается предсказывать, что мы получим в результате измерения той или иной величины, она предсказывает лишь вероятности того, что будет получено то или иное значение.

Если состояние меняется со временем, это означает, что среднее значение тоже может меняться со временем Атом водорода. Частица в центрально симметричном поле Система тождественных частиц Пусть система состоит из N частиц, Ели мы при абсолютном нуле температуры будем кидать бозоны в одну энергетическую яму, а фермионы в другую, то картины будут различными: фермионы будут занимать различные энергетические уровни, а бозоны – первый.

Мы будем исходить не из волновой картины, что здесь волны электромагнитные, а из фотонной картины С помощью этой формулы Планка мы можем получить все ответы на вопросы, связанные с твёрдым телом. Конечно, эти осцилляторы не могут быть независимыми Кристалл – это трёхмерная структура Электрон в твёрдом теле заведомо находится в связанном состоянии, согласно общим положениям квантовой теории его энергия должна квантоваться, то есть собственные значения гамильтониана должны быть дискретны. Уравнения движения электронов в твёрдом теле Как определяется плотность тока? Берём маленький объём пространства, в пределах этого объёма вычисляем заряд частицы на скорость частицы, суммируем все эти вещи в пределах объёма, делим полученную величину на величину объёма – это есть плотность тока. Проводники, полупроводники и изоляторы

Электромагнитное поле Электромагнитное взаимодействие

Мир состоит из взаимодействующих частиц. Всё, что мы видим, построено из элементарных частиц, есть такие кирпичики мироздания. На макроскопическом уровне много взаимодействий, на самом деле, в основании всего лежит четыре типа фундаментальных взаимодействий Частицы, участвующие в электромагнитном взаимодействии, обладают специальным свойством - электрическим зарядом Поле является переносчиком взаимодействия, в частности, переносчиком электромагнитных взаимодействий является электромагнитное поле Могу ли я конкретно, физически соорудить поле? Полевые уравнения Всё электричество сидит в этих уравнениях С точки зрения электричества он характеризуется двумя векторными полями Первое уравнение утверждает, что, если мы возьмём некоторую замкнутую поверхность Потенциал Поля, создаваемые распределениями зарядов с хорошей симметрией Цилиндрическая симметрия Поле точечного заряда Потенциал системы точечных зарядов Поле на большом расстоянии от ограниченного распределения заряда Диполем называется такое распределение заряда, для которого полный заряд равен нулю Сила, действующая на ограниченное распределение заряда во внешнем поле

Сила, действующая на диполь во внешнем поле С точки зрения электричества, вещество делится на проводники и диэлектрики Проводники – это тела, в которых имеются свободные носители заряда, то есть заряженные частицы, которые могут свободно перемещаться внутри этого тела. Конденсаторы Условно, два проводника представляют конденсатор Проблема такая: заряженный конденсатор обладает энергией, где локализована эта энергия, с чем она связана? Стационарные магнитные поля четыре уравнения Максвелла Закон Био-Савара Поле на большом расстоянии от ограниченного распределения тока. Магнитный момент витка с током Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле

Магнитное поле в веществе Обнаруживается связь между электрическими и магнитными полями, если магнитное поле меняется со временем Электродвижущая сила Закон Ома для цепи с э.д.с Закон сохранения заряда

Явление самоиндукции Это частный случай электромагнитной индукции Энергия магнитного поля Нестационарные поля описываются полным набором уравнений Максвелла без всяких изъятий Закон сохранения энергии для электромагнитного поля Я уже говорил, что Максвелл усовершенствовал уравнения (добавил туда ток смещения), и получилась, наконец, замкнутая теория, и венцом постижения этой теории было предсказание существования электромагнитных волн. Надо понимать, что никто этих волн до Максвелла не видел, никто даже не подозревал, что такие вещи могут быть. Но, как только были получены эти уравнения, из них математически следовало, что должны существовать электромагнитные волны, и лет через двадцать после того, как это предсказание было сделано, они стали наблюдаемы, и тогда был триумф теории. Волновое уравнение и его решение

На главную