
- •1,Кинетические характеристики поступательного движения. Нормальное и тангенциальное ускорения. Зависимость кинематических величин от времени.
- •2.Кинематические характеристики вращательного движения твердого тела. Момент инерции. Кинетическая энергия вращательного движения. Теорема Штейнера.
- •3.Момент силы относительно неподвижной точки, неподвижной оси. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела.
- •4.Момент импульса относительно неподвижной точки и момент импульса твердого тела.
- •5. Законы сохранения в механике.
- •6. Гармонические колебания и их характеристики. Квазиупругая сила.
- •7. Энергия гармонических колебаний.
- •8. Простейшие колебательные системы. Пружинный, физический и математический маятники.
- •9.Сложение одинаково направленных колебаний.
- •10. Затухающие колебания. Логарифмический декремент затухания.
- •11.Распределение Максвелла. Скорость молекул.
- •12. Барометрическая формула.
- •13. Явление переноса. Диффузия, внутреннее трение, теплопроводность.
- •14. Внутренняя энергия идеального газа. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы.
- •15. Первый закон термодинамики. Работа газа при изменении объема.
- •16.Теплоемкости идеального газа. Закон Майера.
- •17.Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона. Работа газа при адиабатическом процессе. Адиабатическая теплоемкость.
- •18.Круговые процессы(циклы). Обратимый и необратимый циклы. Кпд цикла.
- •19. Цикл Карно и его кпд
- •20. Энтропия. Термодинамическое толкование энтропии. Изменение энтропии в обратимых изопроцессах.
- •21.Статистическое толкование энтропии. Макро- и микросостояния системы. Термодинамическая вероятность.
- •22. Напряженность электрического поля. Графическое изображение электрических полей. Принцип суперпозиции. Поле точечного заряда.
- •23. Теорема Гауса для векторов напряженности электрического поля.
- •24. Применение теоремы Гаусса к расчету некоторых электростатических полей в вакууме
- •4. Поле объемно заряженного шара. Шар
- •25. Работа по перемещению заряда в электрическом поле. Циркуляция вектора напряженности. Потенциал. Разность потенциалов.
- •26. Виды диэлектриков. Поляризация диэлектриков.
- •27.Напряженность электрического поля. Графическое изобр электрических полей. Принцип суперпозиции. Поле точечного заряда.
- •§ 89. Электрическое смещение. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике
- •28. Электроемкость проводника. Емкость плоского конденсатора. Параллельное и последовательное соединение конденсаторов.
- •29. Магнитное поле и его характеристики. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение (бесконечный ток, конечный ток, круговой ток)
- •30. Циркуляция вектора индукции магнитного поля.
- •31. Закон Ампера. Сила Лоренца. Действие магнитного поля на движущийся заряд.
- •32. Поток вектора индукции. Теорема Гаусса для вектора индукции.
- •33. Работа по перемещению проводника с током и замкнутого контура в магнитном поле.
- •34. Явление индукции. Закон Фарадея.
- •35. Самоиндукция. Индуктивность. Взаимная индукция.
- •36.Атом во внешнем поле. Диа- и парамагнетизм.
- •37. Вектор намагничивания. Магнитное поле в веществе.
- •38. Уравнение Максвелла в интегральной форме.
- •39. Интерференция света. Условная интерференция.
- •40. Опыт наблюдения интерференции (опыт Юнга, плоскости пластин, кольца Ньютона)
- •2. Кольца Ньютона
- •41. Дифракция Френеля. (на отверстии и диске)
- •42.Дифрацкия Фраунгофера (на щели и решетке)
- •43. Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса.
- •44. Поляризация при отражении и преломлении. Закон Брюстера.
- •45. Тепловое излучение и его характеристики. Закон Кирхгофа.
- •46. Излучение черного тела. Законы Стефана-Больцмана и Вина.
- •47. Формула Релея-Джонса. Квантовая природа излучения. Формула Планка.
- •48. Фотоэффект. Формула Эйнштейна для фотоэффекта. Виды фотоэлектрического эффекта. Законы внешнего фотоэффекта
- •49. Масса и Импульс фотона. Давление света.
- •50. Эффект Комптона.
- •51. Волны Де-Бройля.
- •52. Соотношение неопределенной Гейзенберга.
- •53. Уравнение Шредингера. Физический смысл ψ-функции.
- •54.Частица в потенциальной яме.
- •55. Атом водорода в квантовой механике. Квантовые числа. Заполнение эл. Оболочек.
- •56. Принцип Паули, спектр атома водорода, атомные спектры, постоянная Ридберга.
- •57. Политропический процесс, уравнение политропы.
- •58. Уравнение Ван-Дер-Ваальса.
- •58. Второе и третье начала термодинамики.
- •59. Сила и плотность тока, сторонние силы эдс источника.
- •60. Расчет полей соленоида и тороида.
- •62. Энергия системы зарядов. Энергия заряженного проводника. Энергия электрического поля. Объемная плотность энергии.
- •— Энергия заряженного конденсатора равна работе внешних сил, которую необходимо затратить, чтобы зарядить конденсатор
- •63. Волновой процесс и его характеристики. Ур-е бегущей волны.
- •64. Электромагнитные волны.
§ 89. Электрическое смещение. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике
Напряженность электростатического поля, согласно (88.5), зависит от свойств среды: в однородной изотропной среде напряженность поля Е обратно пропорциональна . Вектор напряженности Е, переходя через границу диэлектриков, претерпевает скачкообразное изменение, создавая тем самым неудобства при расчете электростатических полей. Поэтому оказалось необходимым помимо вектора напряженности характеризовать поле еще вектором электрического смещения, который для электрически изотропной среды по определению равен - D = 0E. (89.1)
Используя формулы (88.6) и (88.2), вектор электрического смещения можно выразить как
D=0E+P. (89.2)
Единица электрического смещения — кулон на метр в квадрате (Кл/м2).
Рассмотрим, с чем можно связать вектор электрического смещения. Связанные заряды появляются в диэлектрике при наличии внешнего электростатического поля, создаваемого системой свободных электрических зарядов, т. е. в диэлектрике на электростатическое поле свободных зарядов накладывается дополнительное поле связанных зарядов. Результирующее поле в диэлектрике описывается вектором напряженности Е, и потому он зависит от свойств диэлектрика. Вектором Dописывается электростатическое поле, создаваемое свободными зарядами. Связанные заряды, возникающие в диэлектрике, могут вызвать, однако, перераспределение свободных зарядов, создающих поле. Поэтому вектор Dхарактеризует электростатическое поле, создаваемое свободными зарядами (т. е. в вакууме), но при таком их распределении в пространстве, какое имеется при наличии диэлектрика.
Аналогично, как и поле Е, поле D изображается с помощью линий электрического смещения, направление и густота которых определяются точно так же, как и для линий напряженности (см. § 79).
Линии вектора Е могут начинаться и заканчиваться на любых зарядах — свободных и связанных, в то время как линии вектора D— только на свободных зарядах. Через области поля, где находятся связанные заряды, линии вектора Dпроходят не прерываясь.
Для
произвольной замкнутой
поверхности
5 поток вектора Dсквозь
эту поверхность
Теорема
Гаусса для электростатического
поля в диэлектрике:
т.
е. поток вектора смещения электростатического
поля в диэлектрике сквозь произвольную
замкнутую поверхность равен алгебраической
сумме заключенных внутри этой
поверхности свободных
электрических
зарядов. В такой форме теорема Гаусса
справедлива для электростатического
поля как для однородной и изотропной,
так и для неоднородной и анизотропной
сред.
Для вакуума Dn=0Еn(=1), тогда поток вектора напряженности Е сквозь произвольную замкнутую поверхность (ср. с (81.2)) равен
Так
как источниками поля Е
в среде являются как свободные, так и
связанные заряды, то теорему Гаусса
(81.2) для поля Е
в самом общем виде можно записать
как
где
—
соответственно
алгебраические суммы свободных и
связанных зарядов, охватываемых
замкнутой поверхностью 5. Однако эта
формула неприемлема для описания
поля Е
в диэлектрике, так как она выражает
свойства неизвестного поля Е
через связанные заряды, которые, в
свою очередь, определяются им же.
Это еще раз доказывает целесообразность
введения вектора электрического
смещения.