Билеты к 2 сессии

Что называется магнитным полем? Его

Какова связь между напряжённостью и индукцией

Системная и внесистемная единица измерения

Системная и внесистемная единица измерения

отличительные особенности и характеристики.

магнитного поля?

напряженности магнитного поля, их связь.

индукции магнитного поля, их связь.

Магнитное поле — это особый вид материи

Напряженность магнитного поля H- векторная

Напряженность магнитного поля H- векторная

Магнитная индукция B- векторная величина,

(состояние пространства), что поражается под

физическая величина, равная разности вектора

физическая величина, равная разности вектора

являющаяся силовой характеристикой магнитного

действием электрического тока.

магнитной индукции B и

магнитной индукции B и

поля (его действия на заряженные частицы) в

Магнитное поле задается вектором магнитной

вектора намагниченности M.

вектора намагниченности M.

данной точке пространства. Определяет, с какой

индукции B.

В СИ: H = B/μ0 – M [А/м]

В СИ: H = B/μ0 – M [А/м]

силой магнитное поле действует на

Магнитная индукция B- векторная величина,

В СГС: H = B – 4πM [Э] - эрстед

зарядqдвижущийся со скоростью F.

являющаяся силовой характеристикой магнитного

Напряженность магнитного поля H – есть

1 Э = 80 А/м

Определяет с какой силой F магнитное поле

поля (его действия на заряженные частицы) в

вектора, имеющий то же направление, что и вектор

Напряженность магнитного поля H – есть

дейтсвует на заряд q. Сила Лоренца

данной точке пространства. Определяет, с какой

B, но в μ0 раз меньше его по модулю

вектора, имеющий то же направление, что и вектор

F = q[vB]

силой магнитное поле действует на

B, но в μ0 раз меньше его по модулю

F = q×v×B×sinɑ

зарядqдвижущийся со скоростью F.

В СИ: [Тл] — Тесла

В СГС: [Гс] – Гаусс

1 Тл = 10000 Гс

Определить понятие «магнитный поток»

Сформулировать закон Био-Савара-Лапласа

Как направлен вектор магнитной индукции ПМП...

Как узнать направление постоянного тока в ...

Магнитный поток -величина, характеризующая

Магнитное поле любого тока может быть

Весь круговой контур разбивается на элементы dl1

Согласно правилу буравчика магнитный поле

число магнитной индукции поля, пронизывающих

вычислено как векторная сумма полей, создаваемая

и dl2 диаметрально противоположные друг другу.

вокруг проводника образуется согласно

данный контур.

отдельными участками токов.

Каждый из этих элементов контуа на расстоянии h

поступательному движению буравчика. Приняв

от его плоскости создает магнитное поле dB1 и dB2,

север на магнитной стрелке за направление

равные друг другу. Величина этих полей

вращения в точке рядом с витком, можно

определяет по закону Био-Савара-Лапласа при

определить в какую сторону течёт ток по

Если магнитное поле создается несколькими

этом ɑ=π/2 r2=R2+h2 Суммарное значение поля dB,

проводнику.

создаваемое этити двумя полями, равно их

проводниками с током, то поле каждого из них в

векторной сумме. Модуль вектора индкукции

каждой точке определяется по принципу

dB=2× dB2×cosß, где cosß=R/(R2+h2)1/2 Подставив

суперпозиции (суммы элементарных)

это всё в закон Био-Савара-Лапласа получим:

Почему в лабораторной работе по определнию

Что называется магнитным потоком и

Сформулируйте закон полного тока

Сформулируйте закон электромагнитной индукции

горизонтальной составляющей магнитного...

потокосцеплением?

Магнитный поток -величина, характеризующая

Циркуляция вектора магнитной индукции по

Он же закон Фарадея

число магнитной индукции поля, пронизывающих

замкнутому контуру равна произведению

Для любого контура индуцированная

данный контур.

магнитной постоянной μ0 на алгебраическую

электродвижущая сила (ЭДС) равна скорости

сумму сил токов, охватываемых контуром.

изменения магнитного потока, проходящего через

этот контур, взятой со знаком минус.

Потокосцепление — это общий магнитный поток,

сцепленный со всеми витками катушки, численно

равный сумме магнитных потоков, сцепленных с

отдельными ее витками:

В чём заключается явление взаимоиндукции? Чем

Что называют ферромагнетиками, и каковы их

Дайте определение понятию «относительная

В чём состоит явление магнитного гистерезиса?

отличается ЭДС взаимоиндукции?

свойства?

магнитная проницаемость».

Взаимная индукция – это явление возникновения

В силу особенностей своей структуры, магнитные

В СИ: Это абсолютной проницаемость

Это явление переориентации доменов в

ЭДС в замкнутом контуре при изменении тока в

моменты атомов и молекул этих веществ

разделённая на магнитной постоянной

ферромагнетике. Отражает влияние среды,

соседнем контуре

практически полностью ориентируются вдоль

Абсолютная проницаемость - это коэффициент,

препятствующей повороту доменов при изменении

внешнего магнитного поля.

которых характеризует связь между вектором

направления магнитных моментов в них,

Типичными ферромагнетиками являются:

магнитной индукцией B и напряженностью

вызванных изменением направлением внешнего

Fe, Co, Ni.

магнитного поля H.

магнитного поля H.

M – коэффициент взаимной индукции

1) μ >> 1

μ = В/(μ0×Н),

При перемагничивании ферромагнетика

μ -магнитная постоянная

производится работу по преодолении сил трения

Явление возникновения ЭДС в замкнутом контуре

2)При небольших температурах обладают

доменов во время их поворота.

при изменении тока в этом же контуре называется

самопроизвольной намагниченностью.

A = B× dH

самоиндукцией.

Следовательно притягиваются мегнитом.

3)Обладают доменной структурой — в обычных

условиях структура состоит из множества

«магнитов», которые расположены хаотично

расположены, а при внесении в магнитное поле

L – коэффициент самоиндукции

домены выстраиваются вдоль магнитных линии

среды.

Явление взаимной индукции лежит в основе

работы трансформатора.

K – коэффициент трансформации

Дайте определения понятиям «остаточная

Что называют основной кривой намагничивания?

Каковы особенности магнитомягких и

Какими магнитными характеристиками должна

магнитная индукция» и «коэрцитивная сила»

магнитотвёрдых материалов

обладать сталь, используемая в трансформаторах..

Остаточная магнитная индукция (Остаточная

Кривая намагничивания представляет собой

Магнитомягкие материалы - материалы,

Она должна быть магнитномягким, то есть

намагниченность) — намагниченность, которую

геометрическое место вершин петель гистерезиса,

обладающие свойствами ферромагнетика, причём

ферримагнитным материалом. Должна обладать

имеет ферромагнитный материал при

полученных при циклическом перемагничивании

их коэрцитивная сила по индукции составляет не

высокой магнитной проницаемостью. Низкой

напряжённости внешнего магнитного поля, равной

и отражает изменение магнитной индукции В в

более 4 кА/м. Такие материалы также обладают

коэрцитивной силой — легко намагничиваться. И

нулю нулю.

зависимости от напряженности магнитного поля

высокой магнитной проницаемостью и малыми

должна не сильно греться, т. е. обладать высоким

Величина остаточной намагниченности

Н, которое создается в материале при

потерями на гистерезис.

удельным электрическим сопротивлением.

определяется точкой пересечения петли

намагничивании.

гистерезиса с осью магнитной индукции

Магнитотвердые материалы — магнитные

ферромагнетика.

материалы, характеризующиеся высокими

Коэрцитивная сила — напряженность H, при

значениями коэрцитивной силы. Такие матермалы

которой индукция B магнитного поля в

обладжают низкомй магнитной проницаемостью и

ферромагнетике становится равной нулю.

большими потерями силы на гистерезис.

Иначе говоря, это значение напряженности H

необходимое для полного размагничивания

ферромагнетика.

Что такое дифракция? Условия max и min для

Как устроена дифракционная решетка? Каковы её

Какие измерения проводят с помощью

Что такое полосы равного наклона и равной

дифракционной решетки.

примеры?

дифракционной решетки?

толщины и когда они наблюдаются

Дифракцией называется огибание волной

Дифракционная решётка представляет собой

Измерение длины волны.

Полосы равной толщины и равного наклона

препятствия, встречающегося на пути её

систему из N параллельных щелей шириной a с

наблюдаются при интерференции волн,

распространения, или, иначе говоря, любое

расстоянием между щелями b. Величина: d=a+b

отраженных от двух границ прозрачной пленки

отклонение распространения волны вблизи

называется постоянной, или периодом

или плоскопараллельной пластинки.

препятствия от законов геометрической оптики.

дифракционной решётки.

Отличают два вида дифракции:

Виды:

Полосы равного наклона наблюдаются на

Дифракция сферический волн

1) Плоская одномерная решетка (штрихи нанесены

бесконечности при отражении от

При прохождении через отверстие, размер

перпендикулярно некоторой прямой линии)

плоскопараллельной пластинки лучей под разными

которого много меньше длины волны при

2) Двумерной решетка (штрихи нанесены во

углами разность хода этих лучшей будет зависеть

проецировании проходящего через него света на

взаимно перпендикулярных направлениях в одной

от их угла падения. Полосы равного наклона

экран на нём образуется индифферентная картина.

и той же плоскости)

локализованы на бесконечности.

Дифракция плоских волн

3) Пространственная (трехмерная) решетка —

Источник света и точка наблюдения бесконечно

пространственных образованиях, в которых

Полосы равной толщины наблюдаются вблизи

удалены от препятствия, вызвавшего дифракцию.

элементы структуры подобны по форме, имеют

пластинки при отражении от пластинки

геометрически правильное и периодически

переменной толщины (клина) параллельного луча

Дифракционные максимумы:

повторяющееся расположение, а также постоянные

света.

(периоды) решеток, соизмеримые с длиной волны

Направления распространения световой волны,

Дифракционные минимумы

электромагнитного излучения, подобные про

отраженной от верхней и нижней границы клина,

странственные образования должны иметь

не совпадают. Отраженные и преломленные лучи

b -ширина щели

периодичность по трем не лежащим в одной

встречаются, поэтому интерференционную

плоскости направлениям.

картину при отражении от клина можно наблюдать

φ – угол между вертикалью и прямой в точку.

и без использования линзы, если поместить экран

m – порядок

в плоскость точек пересечения лучей.

λ – длина волны

Почему по мере удаления от центра на данной

Почему в центре интерференционной картины

Как изменится интерференционная картина, если

Каковая была бы окраска первого цветового кольца

установке кольца располагаются все теснее?

получается темное пятно? Когда наблюдаются...

между линзой и стеклянной пластинкой...

Ньютона при освещении установки белым...

Это происходит из-за того что площадь всех зон

Это происходит, потому что диаметр отверстия

Поскольку вода является оптически более плотной

При использовании белого света

Франеля по определению одинаковы

таков, что в нём укладывается чётное число зон

средой, чем воздух, длина волны в ней увеличится.

интерференционные полосы оказываются

Френеля. Т.е. в центре наблюдается один из

Для примера возьмём уравение для тёмных колец.

окрашенными в различные цвета спектра . Это

Зоны Франеля

минимумов света.

r = sqrt(k×λ×R)

происходит из-за интерференции света.

В точке S находится источник света, в точке P

k – порядковый номер кольца

производится наблюдение. В некоторый момент

Светлое пятно наблюдается, когда диаметр

R- радиус кривизны линзы

времени фронт волны располагается так, что

отверстия таков, что в нём укладывается нечётное

λ — длина волны.

расстояние от источника S до фронта равно a, а

число зон Френеля.

расстояние от фронта до токи наблюдения P равно

В воде длина волны света в 1.33 раза меньше.

b, а вторая - b+ λ/2, на волновом фронте

Зоны Франеля (см. пред. вопрос)

Подставим это соотношение и получим, что

проводится окружность очерчивающая на

радиус колец уменьшится в 2/sqrt(3) раз.

поверхности фронта площадку, называемую зоной

Френеля.

Каково практическое применение интерференции

Почему в создании интерференционной картины

Что представляет собой свет естественный и

Что такое поляризация, какие виды поляризации

света и, в частности, установки для наблюдений...

не участвуют лучи, отраженные от плоской...

плоскополяризованный?

существуют?

Кольца Ньютона используются для измерения

Волна, отраженная от плоской поверхности линзы,

Поляризованнной световой волной называется

Поляризация — характеристика поперечных волн,

радиусов кривизны поверхностей, для измерения

в силу небольшой длины когерентности обычных

волна, колебаний электрического вектора E

описывающая поведение вектора колеблющейся

длин волн света и показателей преломления. В

источников света, не когерентна с волнами,

которой определенным образом упорядоченны

величины в плоскости, перпендикулярной

некоторых случаях (например, при сканировании

отраженными от поверхностей зазора, и участия в

вдоль направления распространения. Если такого

направлению распространения волны.

изображений на плёнках или оптической печати с

образовании интерференционной картины не

упорядочения нет, волна является

Виды поляризации:

негатива) кольца Ньютона представляют собой

принимает. Поэтому мы ее и не будем учитывать.

неполяризованной или естественной.

Эллиптическая

нежелательное явление

Когерентные световые волны:

Вектор E, будучи перпендикулярным направлению

1) λ1= λ2

распространения X, вращается вокруг этого

2)Разность хода двух волн не зависит от времени и

направления. Если амплитуда электрического

является постоянной.

вектора меняет от максимальной при вертикальном

x1-x2 = const

его расположении минимальной при

Только когерентные волны способны к

горизонтальном расположении.

интерференции.

Круговая (левосторонняя и правосторонняя)

Интерференция —наложеник двух или нескольких

Аналогичная эллиптической при условии того, что

волны друг на друга, в реузльтате чего проихсодит

вектор E имеет постоянную амплитуду

перераспределение интенсивности вол в

Плоская

пространстве — в одих точка интенсивность

Вектор E колеблется так, что всегда остается в

колебаний возрастает, в других, наоборот,

одной и той же плоскости.

уменьшается.

Какие способы получения поляризованного света

Каково устройство призмы Николя?

Какое свойство электромагнитных волн было

Как применяется поляризованный свет в технике?

Вам известны?

подтверждено поляризацией света?

1)Можно получить после его пропускания через

Свет — поперечная волна

В кинематографе - для получения стереоэффекта и

некоторые оптически-активные вещества, в

коррекции картинки поляризационными

которых луч проходящий через это вещество

фильтрами.

делится на 2 луча обыкновенный и

Для связи в космосе, так как для приёма сигнала не

необыкновенный. 1 — подчиняется законам

важно положение плоскости поляризации

преломления. 2 — не подчиняется. Луч

передающей и приёмной антенн.

поляризованы в взаимно-перпендикулярных

направлениях. Таким активным веществом были

Призма Николя представляет собой две

обнаружены: турмалин и исландский шпат.

одинаковые треугольные призмы из исландского

2)Отражение от поверхности диэлектриков

шпата, склеенные тонким слоем канадского

Свет отраженный от диэлектрика при любом угле

бальзама. Призмы вытачиваются так, чтобы торец

падения является частично поляризованный.

был скошен под углом 68° относительно

В том случае, когда

направления проходящего света, а склеиваемые

tg α = n2,1 Угол Брюстора

стороны составляли прямой угол с торцами. При

тогда свет считается полностью поляризованным

этом оптическая ось кристалла (AB) находится под

углом 64° к длинному ребру.

Апертура полной поляризации призмы составляет

29°. Особенностью призмы является изменение

направления выходящего луча при вращении

призмы, обусловленное преломлением скошенных

торцов призмы. Призма не может применяться для

поляризации ультрафиолета, так как канадский

бальзам поглощает ультрафиолет.

Что означает термин «оптическая плотность», и

Почему граница раздела света и тени наблюдается

Как в рефрактометре используется явление

В чём заключается явление дисперсии света?

тождествен ли он «физической плотности»?

окрашенной?

полного внутреннего отражения?

Оптическая плотность - мера непрозрачности слоя

Рефрактометр - это оптический измерительный

В разложении света на спектр.

вещества толщиной l для световых лучей;

прибор, предназначенный для определения

Это явление наблюдается при прохождении через

характеризует ослабление оптич. излучения в

показателя преломления или разности показателей

дифракционную решётку(призму) белого света,

слоях разл. веществ (красителях, светофильтрах,

преломления жидких сред и твёрдых тел.

все максимумы, кроме нулевого, разлагаются на

растворах, газах и т. п.) Для не отражающего слоя

Устройство рефрактометра основано на явлении

спектр. При этом красные лучи, имеющие

D = lgI0/I =

где I - интенсивность излучения,

полного внутреннего отражения на границе

большую длину волны λ отклоняются в каждом

прошедшего поглощающую среду; I0 -

раздела двух сред, из которых одна является более

порядке на больший угол α, чем фиолетовые лучи

плотной.

с меньшей длиной волны.

интенсивность излучения, падающего на

Основным элементов рефрактометра является

Дисперсия дифракционной решётки тем больше,

поглощающую среду;

- показатель поглощения

призма.

чем меньше её период.

среды для излучения с длиной волны ,

Свет, проходя через исследуемое вещество и

связанный с уд. показателем поглощения

в

призму, преломляется под большим углом и через

Бугера - Ламберта - Бера законе соотношением

систему линз падает на шкалу рефрактометра.

О. п. может быть определена

Наблюдатель чётко видит на шкале границу света

и тени. Таким образом определяют коэффициент

и как логарифм величины, обратной пропускания

преломления или оптическую плотность раствора.

коэффициенту

слоя вещества:

Так как предельный угол преломления и

Введение О. п. удобно при

предельный угол полного отражения на границе

вычислениях, т. к. она меняется на неск. единиц,

исследуемой жидкости и призмы однозначно

тогда как величина I0/I может для разл. образцов и

зависят от показателя преломления жидкости,

на разл. участках спектра изменяться на неск.

Поворотом прибора, добиваются такого

порядков. О. п. смеси нереагирующих друг с

положения, чтобы граница света и тени прошла по

другом веществ равна сумме О. п. отд.

имеющимся на шкале отметкам.

компонентов.