Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
УМО-ФОИ-коррект.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
3.94 Mб
Скачать

Закон Фарадея.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея (в системе СИ):

ε = -

где ε — электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура,

Фв— магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур.

Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца, названное так по имени российского физика Э. Х. Ленца: индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.

Для катушки, находящейся в переменном магнитном поле, закон Фарадея можно записать следующим образом:

ε = - N ,

где ε — электродвижущая сила,

N— число витков,

Фв— магнитный поток через один виток,

ψ— потокосцепление катушки.

Закон Фарадея в такой форме описывает лишь ту часть ЭДС, что возникает при изменении магнитного потока через контур за счёт вариации самого поля без изменения границ контура. Если магнитное поле постоянно, а магнитный поток изменяется вследствие движения границ контура (например, при увеличении его площади), то возникающая ЭДС описывается силой Лоренца, хотя равенство

ε = - dФ/dt продолжает соблюдаться.

При учёте электростатического поля имеем:

= - φ - ,

Электромагнитное излучение.

Электромагни́тное излуче́ние (электромагнитные волны) — распространяющееся в пространстве возмущение (изменение состояния) электромагнитного поля (то есть, взаимодействующих друг с другом электрического и магнитного полей) (рис. 4.2).

Рис. 4. 2. Электромагнитные волны, состоящие из электрической Е и магнитной Н составляющих

Среди электромагнитных полей вообще, порожденных электрическими зарядами и их движением, принято относить собственно к излучению ту часть переменных электромагнитных полей, которая способна распространяться наиболее далеко от своих источников — движущихся зарядов, затухая наиболее медленно с расстоянием.

К электромагнитному излучению относятся радиоволны (начиная со сверхдлинных), инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое, рентгеновское и жесткое (гамма-излучение (рис. 4. 3).

Рис. 4. 3. Спектр электромагнитного излучения

Электромагнитное излучение способно распространяться в вакууме (пространстве, свободном от вещества), но в ряде случаев достаточно хорошо распространяется и в пространстве, заполненном веществом (несколько изменяя при этом свое поведение).

Характеристики электромагнитного излучения.

Основными характеристиками электромагнитного излучения принято считать частоту, длину волны и поляризацию.

Длина волны прямо связана с частотой через (групповую) скорость распространения излучения. Групповая скорость распространения электромагнитного излучения в вакууме равна скорости света, в других средах эта скорость меньше. Фазовая скорость электромагнитного излучения в вакууме также равна скорости света, в различных средах она может быть как меньше, так и больше скорости света. В большинстве случаев (обычно) скорость — и групповая, и фазовая — распространения электромагнитного излучения в веществе отличается от таковых в вакууме очень незначительно (на доли процента).

Описанием свойств и параметров электромагнитного излучения в целом занимается электродинамика, хотя свойствами излучения отдельных областей спектра занимаются определенные более специализированные разделы физики.

К таким, более специализированным разделам, относятся оптика (и ее разделы) и радиофизика. Жестким электромагнитным излучением коротковолнового конца спектра занимается физика высоких энергий; в соответствии с современными представлениями (стандартная модель) при высоких энергиях электродинамика перестает быть самостоятельной, объединяясь в одной теории со слабыми взаимодействиями, а затем — при еще более высоких энергиях — как ожидается — со всеми остальными калибровочными полями.

Существуют различающиеся в деталях и степени общности теории, позволяющие смоделировать и исследовать свойства и проявления электромагнитного излучения.

Наиболее фундаментальной из завершенных и проверенных теорий такого рода является квантовая электродинамика, из которой путём тех или иных упрощений можно в принципе получить все перечисленные ниже теории, имеющие широкое применение в своих областях. Для описания относительно низкочастотного электромагнитного излучения в макроскопической области используют, как правило, классическую электродинамику, основанную на уравнениях Максвелла, причём существуют упрощения в прикладных применениях. Для оптического излучения (вплоть до рентгеновского диапазона) применяют оптику (в частности, волновую оптику, когда размеры некоторых частей оптической системы близки к длинам волн; квантовую оптику, когда существенны процессы поглощения, излучения и рассеяния фотонов; геометрическую оптику — предельный случай волновой оптики, когда длиной волны излучения можно пренебречь). Гамма-излучение чаще всего является предметом ядерной физики, с других — медицинских и биологических — позиций изучается воздействие электромагнитного излучения в радиологии. Существует также ряд областей — фундаментальных и прикладных — таких, как астрофизика, фотохимия, биология фотосинтеза и зрительного восприятия, ряд областей спектрального анализа, для которых электромагнитное излучение (чаще всего — определенного диапазона) и его взаимодействие с веществом играют ключевую роль. Некоторые особенности электромагнитных волн c точки зрения теории колебаний и понятий электродинамики предполагает наличие трёх взаимно перпендикулярных (в вакууме) векторов: волнового вектора, вектора напряжённости электрического поля E и вектора напряжённости магнитного поля H.

Электромагнитные волны — это поперечные волны, в которых вектора напряжённостей электрического и магнитного полей колеблются перпендикулярно направлению распространения волны, но они существенно отличаются от волн на воде и от звука тем, что их можно передать от источника к приёмнику в том числе и через вакуум.

Диапазоны электромагнитного излучения.

Электромагнитное излучение принято делить по частотным диапазонам (таб. 4. 1).

Таблица 4. 1

Характеристики различных волн

Название диапазона

Длины волн, λ

Частоты, ν

Источники

Радиоволны

Сверхдлинные

более 10 км

менее 30 кГц

Атмосферные явления. Переменные токи в проводниках и электронных потоках (колебательные контуры).

Длинные

10 км… 1км

30 кГц…300 кГц

Средние

1 км… 100 м

300 кГц…3 МГц

Короткие

100 м… 10м

3 МГц…30 МГц

Ультракороткие

10 м…

1 мм

30 МГц…300 ГГц

Инфракрасное излучение

1мм…

780 нм

300 ГГц…429 ТГц

Излучение молекул и атомов при тепловых и электрических воздействиях.

Видимое (оптическое) излучение

780…

380нм

429 ТГц…750 ТГц

Ультрафиолетовое

380…

10 нм

7,5·1014 Гц…3·1016 Гц

Излучение атомов под воздействием ускоренных электронов.

Рентгеновские

10 нм…

5 пм

3·1016… 6·1019 Гц

Атомные процессы при воздействии ускоренных заряженных частиц.

Гамма

менее 5 пм

более 6×1019 Гц

Ядерные и космические процессы, радиоактивный распад.

Между диапазонами нет резких переходов, они иногда перекрываются, а границы между ними условны. Поскольку скорость распространения излучения (в вакууме) постоянна, то частота его колебаний жёстко связана с длиной волны в вакууме.

История исследований.

Первые волновые теории света (их можно считать старейшими вариантами теорий электромагнитного излучения) восходят по меньшей мере к временам Гюйгенса, когда они получили уже и заметное количественное развитие. В 1678 году Гюйгенс выпустил «Трактат о свете»— набросок волновой теории света. Другое замечательное сочинение он издал в 1690 году; там он изложил качественную теорию отражения, преломления и двойного лучепреломления в исландском шпате в том самом виде, как она излагается теперь в учебниках физики.

Сформулировал так называемый принцип Гюйгенса, позволяющий исследовать движение волнового фронта, впоследствии развитый Френелем (принцип Гюйгенса — Френеля) и сыгравший важную роль в волновой теории света, и теории дифракции. В 1660-1670-е годы существенный теоретический и экспериментальный вклад в физическую теорию света внесли также Ньютон и Гук.

Многие положения корпускулярно-кинетической теории Ломоносова (1740—1750-е годы) предвосхищают постулаты электромагнитной теории: вращательное («коловратное») движение частиц как прообраз электронного облака, волновая («зыблющаяся») природа света, общность её с природой электричества, отличие от теплового излучения и т. д.

В 1800 году английский учёный У. Гершель открыл инфракрасное излучение.

В 1801 году Риттер открыл ультрафиолетовое излучение.

Существование электромагнитного излучения теоретически предсказал английский физик Фарадей в 1832 году.

В 1865 году английский физик Дж. Максвелл завершил построение теории электромагнитного поля классической (неквантовой) физики, строго оформив её математически, а также предсказав существование электромагнитных волн.

В 1888 году немецкий физик Герц подтвердил теорию Максвелла опытным путём. Интересно, что Герц не верил в существование этих волн и проводил свой опыт с целью опровергнуть выводы Максвелла.

8 ноября 1895 года Рентген открыл электромагнитное излучение (получившее впоследствии название рентгеновского) более коротковолнового диапазона, чем ультрафиолетовое.

В 1900 году Поль Виллард при изучении излучения радия открыл гамма-излучение.

В 1900 году Планк при теоретическом исследовании проблемы излучения абсолютно чёрного тела открывает квантованность процесса электромагнитного излучения. Эта работа стала началом квантовой физики.

Начиная с 1905 года Эйнштейн, а затем и Планк публикуют ряд работ, приведших к формированию понятия фотона, что стало началом создания квантовой теории электромагнитного излучения.

Дальнейшие работы по квантовой теории излучения и его взаимодействия с веществом, приведшие в итоге к формированию квантовой электродинамики в ее современном виде, принадлежат ряду ведущих физиков середины XX века, среди которых можно выделить, применительно именно к вопросу квантования электромагнитного излучения и его взаимодействия с веществом, кроме Планка и Эйнштейна, Бозе, Бора, Гейзенберга, де Бройля, Дирака, Фейнмана, Швингера, Томонагу.

Практическое применение явления электромагнитной индукции.

Радиовещание.

После того как было открыто электричество, его использовали в качестве "почтальона", предающего информацию с молниеносной быстротой. Но ведь телефонные и телеграфные провода не протянешь за кораблём или за самолётом, за поездом или автомобилем. Перекинуть мост через пространство людям помогло радио. В переводе с латинского "радио" означает "излучать". Первый кирпич в фундамент радиотехники, как мы уже знаем, заложил датский профессор Ганс Христиан Эрстед, который показал, что вокруг проводника с током возникает магнитное поле. Его соотечественник и последователь Джеймс

Максвелл пришёл к выводу, что переменное магнитное поле, возбуждаемое изменяющимся током, создаёт в окружающем пространстве электрическое поле, которое в свою очередь возбуждает магнитное поле, и т. д. Взаимно порождая друг друга, эти поля образуют единое переменное электромагнитное поле - электромагнитную волну. Возникнув в том месте, где есть провод с током, электромагнитное поле распространяется в пространстве со скоростью света - 300000 км/с. Максвелл утверждал, что волны света имеют ту же природу.

Они отличаются только длиной. Видимый свет - это короткие волны, а электромагнитные волны- это волны большей длины.

В 1888 г. их впервые смог получить и исследовать немецкий физик Рудольф Герц. Однако путей практического применения своего Генрих открытия он не нашел. Эти пути увидел Александр Степанович Попов. Опираясь на результаты опытов Герца, он создал прибор для обнаружения и регистрирования электрических "колебаний" - радиоприёмник.

7 мая 1895 г. А.С. Попов сделал доклад на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге и продемонстрировал в действии свои приборы связи. Это был день рождения радио. Первый радиоприёмник Попова имел очень простое устройство: батарея, электрический звонок, электромагнитное реле и стеклянная трубка с металлическими опилками внутри - когерер (от латинского слова "когеренция" - "сцепление".

Передатчиком служил искровой разрядник, возбуждавший электромагнитные колебания в антенне, которую Попов впервые в мире использовал для беспроводной связи.

Под действием радиоволн, принятых антенной, металлические опилки в когерере сцеплялись, и он начинал пропускать электрический ток от батареи. Срабатывало реле, включался звонок, а когерер получал "лёгкую встряску", сцепление между металлическими опилками ослабевало, и они были готовы принять следующий сигнал.

Продолжая опыты и совершенствуя приборы, А.С. Попов медленно, но уверенно увеличивал дальность действия радиосвязи. Через 5 лет после создания первого приёмника начала действовать регулярная линия беспроволочной связи на расстояние 40 км.

Благодаря радиограмме, переданной по этой линии зимой 1900 года, ледокол "Ермак" снял со льдины рыбаков, которых шторм унёс в море.

Радио, начавшее свою практическую историю спасением людей, стало новым прогрессивным видом связи 20 века.

Магнитотерапия.

В спектре частот разные места занимают радиоволны, свет, рентгеновское излучение и другие электромагнитные излучения.

Их обычно характеризуют непрерывно связанными между собой электрическими и магнитными полями. Однако при определенных условиях электрическая и магнитная составляющие становятся практически независимыми, и их можно рассматривать отдельно.

"Магнитотерапия" (лечение магнитным полем) и "магнитобиология" (биологическое воздействие магнитным полем) - термины, относящиеся к низкочастотному диапозону.

Для лечения с помощью электромедицинских аппаратов используют постоянное магнитное поле (франклинизация), магнитное поле 10…40 мГц (индуктотерапия), электрическое поле 25…50 мГц (УВЧ - терапия).

Отмечено, что при воздействии магнитным полем происходит изменение окислительно-восстановительных процессов и перекисного окисления липидов, перестройка в звеньях эндокринной системы.

Противовоспалительный эффект действия магнитного поля связывают с изменением в свертывающей и противосвертывающей системах крови, улучшением микроциркуляции, а также выбросом гормонов.

Магнитотерапия применяется в имплантологии и травматологии, так как ускоряет процессы регенерации тканей.

Синхрофазотроны.

В настоящее время под магнитным полем понимают особую форму материи состоящую из заряженных частиц.

В современной физике пучки заряженных частиц используют для проникновения в глубь атомов с целью их изучения.

Сила, с которой действует магнитное поле на движущуюся заряженную частицу, называется силой Лоренца и определяется по формуле

Fл=q·B·v·sinα,

где B - индукция магнитного поля, то есть его силовая характеристика.

α - это угол между направлением скорости и направлением индукции.

Но энергия частиц, испускаемых при естественном распаде радиоактивных веществ, относительно невелика. Поэтому возникла необходимость создания искусственных источников заряженных частиц высоких энергий - ускорителей.

Электрические генераторы.

Генератор постоянного тока.

В режиме генератора якорь машины вращается под действием внешнего момента. Между полюсами статора имеется постоянный магнитный поток, пронизывающий якорь. Проводники обмотки якоря движутся в магнитном поле и, следовательно, в них индуктируется ЭДС, направление которой можно определить по правилу "правой руки". При этом на одной щетке возникает положительный потенциал относительно второй.

Если к зажимам генератора подключить нагрузку, то в ней пойдет ток. После поворота якоря на некоторый угол щетки окажутся соединенными с другой парой пластин, т.е. подключаются к другому витку якорной обмотки, ЭДС в котором будет иметь то же направление.

Таким образом, генератор вырабатывает электрический ток, и направление этого тока, протекающего через нагрузку, не изменяется. При подключении нагрузки к генератору и с появлением тока якоря, на валу возникает электромагнитный момент, направленный против направления вращения якоря.

В режиме двигателя на зажимы машины подается постоянное напряжение, и по якорной обмотке идет ток.

Проводники якорной обмотки находятся в магнитном поле машины, созданном током возбуждения и, следовательно, на них, согласно закону Ампера, будут действовать силы.

Совокупность этих сил создает вращающий момент, под действием которого якорь будет вращаться. При вращении якоря в его обмотке наводится ЭДС, которая направлена навстречу току, и поэтому для двигателей она называется противо-ЭДС.

Синхронный генератор.

В синхронных генераторах постоянный ток обмотки возбуждения ротора создает основное магнитное поле машины. Магнитные линии потоков каждого полюса образуют замкнутые контуры. Распределение магнитной индукции в зазоре между полюсом ротора и статора синусоидально. Регулирование током возбуждения Iв можно осуществлять с помощью реостата Rр. При вращении ротора поток Фо вращается вместе с ним и пересекает обмотки статора.

При этом в обмотках статора индуцируется трехфазная система ЭДС. Действующее значение каждой фазной ЭДС - число витков фазной обмотки статора, kоб - обмоточный коэффициент. Фазные ЭДС равны по значению и отстают друг от друга по фазе на угол.

4.4. Резонансные явления на квантовом уровне.

Магнитный резонанс.

Магнитный резонанс заключается в резонансном поглощении и излучении энергии высокой частоты атомными частицами в результате магнитных дипольных переходов между энергетическими подуровнями, создаваемыми постоянным магнитным полем. Магнитные (зеемановские) подуровни могут создаваться как внешними магнитными полями, так и магнитными моментами микрочастиц. Например, взаимодействие магнитных моментов электронной оболочки и ядра атома вызывает расщепление энергетических уровней атома и соответствующих спектральных линий, называемое сверхтонкой структурой энергетического спектра атома.

Переходы между уровнями сверхтонкой структуры используются, в частности, для создания квантовых стандартов частоты, лазеров и высокочувствительных тесламетров с оптической накачкой.

Магнитный резонанс может наблюдаться в макроскопическом количестве вещества, атомные частицы которого имеют механический (спин) и магнитный моменты.

Термин «резонанс» означает, что при наблюдении данного явления производится настройка на собственную частоту квантовой системы, равную частоте процессии магнитных частиц в постоянном магнитном поле, определяемой уравнением Лармора:

ω = γ · В,

где γ - магнитное отношение, равное отношению магнитного момента частицы к ее механическому моменту количества движения;

В – магнитная индукция.

В зависимости от вида резонирующих частиц существует несколько разновидностей магнитного резонанса: ядерный, электронный парамагнитный, ферромагнитный и др.

Ядерный резонанс обусловлен ядерными диполями, другие – электронными диполями.

Наиболее точным методом измерений магнитной индукции постоянных и медленно изменяющихся магнитных полей является метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР), поскольку гиромагнитное отношение атомного ядра, определяющее функциональную связь между магнитной индукцией и частотой, является фундаментальной физической константой.

Энергия взаимодействия ядра и внешнего магнитного поля с индукцией Во определяется выражением

Еm = -m·μI·Bo / I,

где m – магнитное квантовое число;

μI – магнитный момент ядра;

I – спиновое квантовое число, которое может принимать значения.

Магнитные дипольные переходы имеют резонансный характер и происходят при частоте излучения, которая совпадет с классической частотой прецессии атомного ядра во внешнем магнитном поле:

ω = 2πμ1В / (Iħ) = γB,

где γ - гиромагнитное отношение атомных ядер.

В зависимости от способа получения сигнала измерительной информации метод ЯРМ разделяется на метод свободной ядерной прецессии, метод ядерной индукции и метод ядерного резонансного поглощения.

Метод свободной ядерной прецессии применяется для измерения магнитной индукции слабых магнитных полей (например, магнитного поля Земли). На основе этого метода создан и серийно выпускается ряд тесламетров для измерений параметров слабых магнитных полей (магнитного поля Земли, космического пространства и др.). Диапазон измерений таких микротесламетров обычно составляет 20…80 мкТл.

Метод ядерной индукции, основанный на непрерывном индуцировании ЭДС прецессирующими ядрами, используется в спиновых генераторах, а также в спектрометрах ЯМР, применяемых для исследования структуры вещества и измерения его состава и концентрации.

Метод ядерного резонансного поглощения основан на явлении поглощения высокочастотной энергии ядрами в результате магнитных дипольных переходов между уровнями, создаваемыми исследуемым магнитным полем. В таких тесламетрах применяется преобразователь с одной обмоткой, которая используется в качестве индуктивности LС-генератора. Синхронизация прецессии ядер осуществляется высокочастотным полем, создаваемым генератором, частота которого устанавливается равной частоте прецессии ядер. Информацией, свидетельствующей о наступлении резонанса, является уменьшение уровня высокочастотных колебаний в контуре генератора.

Этот метод используется для измерений магнитной индукции от 0,01 Тсл и выше.

Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) основан на использовании резонансных переходов между энергетическими уровнями, определяемыми магнитным моментом электронной оболочки. ЭПР можно наблюдать в веществах, частицы (атомы, ионы и т. п.) которых имеют не спаренные электроны, благодаря чему электронная оболочка обладает магнитным моментом. К таким веществам относятся элементы переходных групп, свободные радикалы, растворы щелочных металлов и др.

Этот метод применяется для измерений магнитной индукции при значительной неоднородности магнитного поля в том диапазоне (1 ·10-4... 5·10-3 Тл), в котором трудно использовать метод ЯМР. Кроме того, метод ЭПР, вследствие его высокой чувствительности, используется для

анализа веществ и измерения концентрации парамагнитных ионов.

Эффект Зеемана заключается в расщеплении энергетических уровней атомных частиц на магнитные подуровни, создаваемые магнитным полем, и на этом эффекте основаны квантовые магниторезонансные явления.

Расцепление линий невелико – в поле порядка 1 Тл оно составляет лишь несколько сотых нанометра.

Магниторезонансные методы с оптической накачкой атомов основаны на одновременном использовании двух квантовых переходов, частота одного из которых находится в оптическом, а другого – в радиочастотном диапазонах. При этом оптическое излучение (накачка) используется для создания инверсной поляризации магнитных моментов атомов в разреженных газах, а магнитный резонанс осуществляется радиочастотным полем, стимулирующим переходы между зеемановскими подуровнями, создаваемыми магнитным полем.

Тесламетры бывают различных типов и отличаются по быстродействию, чувствительности и точности показаний. Типовой диапазон 10-3...10-13 Тл. Наилучшие характеристики обеспечиваются тесламометрами с оптической накачкой, в которых используются квантовые переходы между подуровнями сверхтонкой структуры атомов – щелочных металлов.

Ядерный гамма-резонанс. Метод ядерного гамма-резонанса (ЯГР) является одной из разновидностей доплеровского метода с использованием радиоактивного излучения. Он основан на явлении резонансного ядерного поглощения гамма-квантов в кристалле без отдачи энергии, получившем название эффекта Мессбауэра. Это весьма чувствительный метод измерения параметров механических колебаний (вибраций) с практически неограниченным сверху диапазоном частот. Идея метода такова – на вибрирующем объеме укреплен источник излучения гамма-квантов, например изотоп Sn. Приемником излучения служит резонансный сцинтиллятор, состоящий из поглотителя (тонкая пластинка толщиной 0,02 мм из диоксида олова) с естественным изотопным составом и детектора, содержащего кристалл на входе и фотоэлектронный умножитель. При неподвижном источнике гамма-излучений происходит резонансное поглощение гамма-квантов в поглотителе без отдачи энергии (эффект Мессбауэра) и до детектора гамма-кванты не доходят. При движении источника гамма-излучения совместно с вибрирующим объектом относительно неподвижного поглотителя, вследствие эффекта Доплера, изменяется частота и энергия выпускаемых гамма-квантов возбужденного ядра. При этом с увеличением скорости источника возрастает интенсивность пучка гамма-квантов, прошедших через поглотитель. Резонансное поглощение гамма-квантов в поглотителе происходит только в том случае, если энергия возбуждения, передаваемая ядром поглотителя, отличается от резонансной не более чем на ширину возбуждаемого уровня.

Метод ЯГР может использоваться только для измерения малых скоростей и виброперемещений (0,05 ... 500 и 10-8...10-6м) при частоте вибраций 1 Гц... 100 кГц.

Эффект Мессбауэра используется также для измерений малых скоростей и расходов жидких веществ.

Ядерный квадрупольный резонанс. Температура может быть измерена методом ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР).

Эти измерения основаны на зависимости от температуры частоты прецессии атомных ядер, обладающих электрическим квадрупольным моментом. Этот момент обусловлен отклонением распределения заряда ядра от сферической симметрии и имеет место у ядер, спин которых I ≥ 1.

Взаимодействие квадрупольных моментов ядер с электрическим полем кристаллической решетки вызывает прецессию ядер с частотой

fЯКР = е Q qzz / (2ћ),

где е – заряд электрона;

Q – квадрупольный момент ядра;

qzz – составляющие тензора градиента электрического поля;

ћ – постоянная Планка.

Градиент электрического поля решетки зависит от температуры, что обуславливает температурную зависимость частоты ЯКР и позволяет применять ЯКР для измерения температуры.

Для расчета температуры по частоте ЯКР fякр используется формула

n

Т х = ∑ R i (f якр −f оякр ) i ,

i=0

где fоякр = 28,213324 МГц (частота ЯКР ядер 35Cl при Тх = 293 К);

n = 6 ( диапазон температур Тх = 87,7...178,7 К);

n = 7 (при Тх = 178,7 ... 297 К);

Ri – коэффициенты, полученные методом наименьших квадратов.

Подобный термометр обеспечивает измерение температур в диапазоне 77...374 К. Стабильность и универсальность характеристик ЯКР-термометров в сочетании с частотным выходом позволяет использовать такие СИ для дистанционных измерений температуры в метрологии и океанографии).

Контрольные вопросы:

1. Как классифицируются основные явления?

2. Каковы способы переноса тепла?

3. Как охарактеризовать тепловое явление?

4. Что показывает общий коэффициент теплопроводности?

5. Как охарактеризовать электромагнитное явление?

6. Что такое электромагнитная индукция?

7. Каковы диапазоны электромагнитного излучения?

8. В чем смысл закона Фарадея?

9. Какова заслуга Максвелла в изучении переменного магнитного поля?

10. В каких приборах применяется электромагнитное излучение?

11. Что такое магнитный резонанс и где он применяется?

12. Что такое метод ядерной индукции?

13. В чем заключается метод электронного парамагнитного резонанса?

14. На чем основаны магниторезонансные методы с оптической накачкой?

15. Что такое ядерный квадрупольный резонанс?

16. В чем заключается метод ядерного гамма-резонанса?

17. Что называется силой Лоренца?

18. В чем практическое применение явления электромагнитной индукции?

19. В чем практическое применение ЯКР-термометров в сочетании с частотным выходом?

20. Что означает термин «резонанс»?