37. Закон Био – Савара – Лапласа

На основе опытов по действию тока на магнитную стрелку Эрстед пришел к заключению, что это воздействие связано с возникновением в пространстве вокруг проводника с током магнитного поля.

Причиной появления магнитного поля являются в конечном итоге движущиеся заряды.

Экспериментально действие элемента тока на магнитный полюс было изучено Био и Саваром.

Лаплас облек закон Био – Савара в математическую форму. Закон, определяющий индукцию магнитного

поля dB элементарного отрезка тока Idl на расстоянии r от него, называют законом Био – Савара – Лапласа:

где m₀ = 4×p10^-7 Гн/м = 1,25663706144×10^-6 Гн/м (СИ) – магнитная постоянная

При удалении от элемента Idl вдоль прямой r,проведенной из этого элемента, напряженность его

поля убывает ~ r^-2

Направление поля перпендикулярно плоскости, проведенной через векторы dl и r, силовые линии имеет вид концентрических окружностей Из рис. видно, что поле В в точке, в которой находится заряд q, направлено за плоскость чертежа, а векторное произведение [v,В] направлено влево и указывает направление F_m – магнитной составляющей силы Лоренца.

38.Сила Лоренца

Магнитное поле действует не только на проводники с током, но и на отдельные движущиеся частицы.

Силу, действующую на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, называют силой Лоренца.

Сила, которую испытывает элемент тока в магнитном поле – это результирующая всех сил, действующих на отдельные заряды, движущиеся в этом элементе:

Силу тока можно представить как количество заряда, протекающего в единицу времени через поперечное сечение проводника I = q0nSdl, где q0 - величина заряда отдельной частицы, n-число частиц в единице объема.

В еличину dl можно представить как путь, пройденный заряженной частицей за единицу времени, тогда

d t - равно единице. Поэтому dF = q₀nuS dl B sinq. S dl = V – объем элемента тока, nV = N – число носителей заряда:

dF = q₀vBN sin q

Тогда сила, действующая на отдельный заряд, движущийся в магнитном поле равна:

Ч аще под силой Лоренца понимают силу, действующую на заряженную частицу одновременно со стороны двух полей: электростатического и магнитного, тогда

42. Законы геометрической оптики

Длины воспринимаемых глазом световых волн очень малы (порядка 10^-7м). Поэтому, отвлекаясь от волновой природы света, его распространение можно в первом приближении рассматривать вдоль некоторых линий, называемых лучами.

В предельном случае, соответствующем l ® 0, законы можно сформулировать на языке геометрии. В соответствии с этим раздел оптики, в котором пренебрегают конечностью длин волн, называется геометрической оптикой.

Основу геометрической оптики образуют четыре закона:

1. Закон прямолинейного распространения света утверждает, что в однородной среде свет распространяется прямолинейно.

2) Закон независимости световых лучей утверждает, что лучи при пересечении не взаимодействуют друг с другом. Пересечение лучей не мешает каждому из них распространяться независимо друг от друга.

3) Закон отражения света утверждает, что отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром восстановленным в точку падения А; угол отражения b равен углу падения a.

4 ) Закон преломления света формулируется следующим

образом: преломленный луч лежит в одной плоскости

с падающим лучом и нормалью, восстановленной в

точку падения А (рис.1); отношение синуса угла падения

a к синусу угла преломления g есть величина

постоянная для данных двух сред:

Величина n₁₂ называется относительным показателем преломления второй среды относительно первой:

г де, n₁ и n₂ – абсолютные показатели преломления среды 1 и 2 соответственно. Абсолютный показатель преломления показывает во сколько раз скорость распространения света в среде n меньше скорости распространения света в вакууме с: