Билет 8.

1. длина электромагнитных волн бывает самой различной: от значений порядка 1013 м (низкочастотные колебания) до 10 -10 м (g- лучи). Свет составляет ничтожную часть широкого спектра электромагнитных волн. Тем не менее,  именно при изучении этой малой части спектра были открыты другие излучения с необычными свойствами.    2.  Принято выделять низкочастотное излучение, радиоизлучение, инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи и g-излучение. Со всеми этими излучениями, кроме g-излучения, вы уже знакомы. Самое коротковолновое g-излучение испускают атомные ядра. 3. Принципиального различия между отдельными излучениями нет. Все они представляют собой электромагнитные волны, порождаемые заряженными частицами. Обнаруживаются электромагнитные волны, в конечном счете, по их действию на заряженные частицы. В вакууме излучение любой длины волны распространяется со скоростью 300 000 км/с. Границы между отдельными областями шкалы излучений весьма условны.   4.  Излучения различной длины волны отличаются друг от друга по способу их получения(излучение антенны, тепловое излучение, излучение при торможении быстрых электронов и др.) и методам регистрации.    5.  Все перечисленные виды электромагнитного излучения порождаются также космическими объектами и успешно исследуются с помощью ракет, искусственных спутников Земли и космических кораблей. В первую очередь это относится к рентгеновскому и g-излучениям, сильно поглощаемом атмосферой.    6.   По мере уменьшения длины волны количественные различия в длинах волн приводят к существенным качественным различиям.  7. Излучения различной длины волны очень сильно отличаются друг от друга по поглощению их веществом. Коротковолновые излучения (рентгеновское и особенно g-лучи) поглощаются слабо. Непрозрачные для волн оптического диапазона вещества прозрачны для этих излучений. Коэффициент отражения электромагнитных волн также зависит от длины волны. Но главное различие между длинноволновым и коротковолновым излучениями в том, что коротковолновое излучение обнаруживает свойства частиц.

ОПТИЧЕСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ - электромагнитные волны ,длины к-рых заключены в диапазоне с условными границами от единиц нм до десятых долей мм (диапазон частот ~3 х 10¹⁷ - 3 х 10¹¹ Гц). К О. и. помимо воспринимаемого человеческим глазом видимого излучения(обычно называемого светом) относятся инфракрасное излучение и ультрафиолетовое излучение . ИНТЕНСИВНОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ - энергетич. характеристика эл.-магн. излучения, распространяющегося в заданном направлении, пропорциональная квадрату амплитуды колебаний. Мерой интенсивности служит Пойнтинга вектор, определённый для средних значений по небольшим, но конечным интервалам пространства и времени и характеризующий поверхностную плотность потока энергии, проходящего в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную к направлениям электрич. и магн. векторов.

2. . Плотность заряда σ связана с напряженностью поля в конденсаторе формулой (1.22)

                         σ = Е/ε₀

В данном рассмотрении удобнее характеризовать электрическое поле не вектором напряженности Е, а вектором электрической индукции D. Согласно (1.64) для вакуума D = ε₀Е, поэтому σ = D. Тогда из (4.6) получаем

                         j_см = 

В общем случае электрическое поле является функцией координат и времени, поэтому в последнем выражении следует использовать символ частной производной по времени:

                         j_см =                              (4.7)

Таким образом,  плотность тока смещения равна скорости изменения электрической индукции. Ток смещения, естественно, не переносит зарядов. Из всех физических свойств электрического тока Максвелл приписал току смещения лишь одно свойство – способность создавать в окружающем пространстве магнитное поле.

При анализе магнитных полей важное значение имеет закон полного тока, который в интегральной форме имеет вид:

(3.3)и гласит о том, что линейный интеграл по замкнутому контуру l от напряженности магнитного поля равен полному току, протекающему сквозь сечение, ограниченное этим контуром. Под полным током понимают алгебраическую сумму токов проводимости, переноса и смещения. В дифференциальной форме закон полного тока можно записать следующим образом: