Билет № 11

1. Свободные электромагнитные колебания . Колебательный контур .Превращение энергии в колебательном контуре.

Замкнутую электрическую цепь, содержащую катушку индуктивности L и конденсатор С, называют колебательным контуром. Сообщим конденсатору электрический заряд. Тогда конденсатор начнет разряжаться на катушку. В катушке возникнет ток, порождающий магнитное поле. Это означает, что энергия электрического поля конденсатора W_э= превращается в энергию магнитного поля катушки W_м= . После того как сила тока в катушке достигнет максимального значения, а затем начинает убывать, вследствие самоиндукции магнитное поле катушки поддерживает убывающий в контуре ток и происходит перезарядка конденсатора. При этом энергия магнитного поля превращается в энергию электрического поля конденсатора. В следующий момент конденсатор вновь разряжается на катушку.

О днако теперь направление тока в контуре и направление магнитного поля меняются на противоположные. И снова в результате самоиндукции происходит перезарядка конденсатора. Далее все повторяется в прежнем порядке, т.е. в данном случае выполняются все условия колебательного процесса. Периодические

изменения электрического поля конденсатора и магнитного поля катушки, в результате которых происходит взаимный обмен энергией между этими полями, представляют собой электромагнитные колебания в контуре.

Электромагнитные колебания, возникающие за счет однократно сообщенной контуру энергии при зарядке конденсатора, называют свободными.

Для идеального колебательного контура период колебаний зависит от индуктивности катушки L и ёмкости конденсатора С

T =2 , - период (частота) электромагнитных колебаний в контуре

( эти формулы называют формулой Томсона).

2. Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений.

Явление радиоактивности подтверждает сложный состав атома. Радиоактивность заключается в том, что ядро некоторых химических элементов самопроизвольно, без действия внешних факторов создают невидимое излучение, которое обладает определенными свойствами. Радиоактивность открыл в 1896г. Анри Беккерель для урана. Невидимые лучи действовали на фотопластинку, ионизировали газ, имели высокую проникающую способность. Изучение радиоактивности (этот термин появился позднее) продолжили многие ученые. В 1898г. французские физики Мари Кюри и Пьер Кюри из отходов урановой руды получили два новых химических элемента. Сначала полоний (Ро), занявший 84 клетку в таблице Менделеева, а затем радий (Ra), занявший 88 клетку. Излучения радия было очень сильным, термин радиоактивность стал применяться после открытия радия. Кюри также выяснили, что все элементы, начиная с 83 в разной степени радиоактивны.

Э.Резерфорд, исследуя радиоактивное излучение, обнаружил его неоднородность. В магнитном и электрическом полях излучение делилось на три части. Компоненты излучения были названы: альфа –лучами (α), бета-лучами (ß), гамма-лучами (γ).

α- лучи слабо отклоняются в электрическом и магнитном полях как положительно заряженные частицы. Масса этих частиц в четыре раза превосходит массу атома водорода. Позднее было определено, α- лучи- это ядра атомов гелия. У α- лучей очень сильная ионизирующая способность, но проникающая способность слабая, т.е. это излучение хорошо поглощается веществом.

ß -лучи отклонялись в магнитном и электрическом поле противоположно α-лучам, но значительно сильнее, они представляют собой поток быстрых электронов. Проникающая способность ß-лучей значительно больше, чем у α- лучей, а ионизирующая много слабее.

γ- лучи не отклонялись в электрическом и магнитных полях, они оказались очень жестким электромагнитным излучением ( электромагнитные волны очень малой длины, большой проникающей способностью). Обнаружить γ-лучи можно и после прохождения железной плиты метровой толщины.

3. Лабораторная работа. Определение модуля упругости резины.

Оборудование: резиновый жгут, динамометр, линейка.

Измерения: 1) Измерить длину жгута в отсутствии нагрузки, ширину и толщину жгута;

2) Измерить длину жгута при деформирующей силе 3 Н; 3) Вычислить модуль упругости по формуле: Е = , Е- модуль упругости, длина жгута, S- площадь сечения жгута, - удлинение жгута.