Электрические и магнитные свойства вещества

284. Поляризуемость  молекулы водорода можно принять равной 1,010^-29 м³. Определить диэлектрическую восприимчивость  водорода для двух состояний: 1) газообразного при нормальных условиях; 2) жидкого, плотность  которого равна 70,8 кг/м³.

285. Диэлектрическая восприимчивость  газообразного аргона при нормальных условиях равна 5,5410^-4. Определить диэлектрические проницаемости ₁ и ₂ жидкого (₁=1,40 г/см³) и твердого (₁=1,65 г/см³) аргона.

286. Система состоит из двух одинаковых по значению и противоположных по знаку зарядов Q= =0,1 нКл, связанных квазиупругими силами. Коэффициент k упругости системы зарядов равен 1 мН/м. Определить поляризуемость  системы.

287. Вычислить поляризуемость  атома водорода и диэлектрическую проницаемость  атомарного водорода при нормальных условиях. Радиус r электронной орбиты принять равным 53 пм.

288. Атом водорода находится в однородном электрическом поле напряженностью Е=100 кВ/м. Определить электрический момент р и плечо l индукцированного диполя. Радиус r электронной орбиты равен 53 пм.

289. Диэлектрическая проницаемость  аргона при нормальных условиях равна 1,00055. Определить поляризуемость  атома аргона.

290. Атом ксенона (поляризуемость =5,210^-29 м³) находится на расстоянии r=1 нм от протона. Определить индукцированный в атоме ксенона электрический момент р.

291. Какой максимальный электрический момент р_max , будет индукцирован у атома неона, находящегося на расстоянии r=1 нм от молекулы воды? Электрический момент р молекулы воды равен 6,210^-30 Клм. Поляризуемость  атома неона равна 4,710^-30 м³.

292. Криптон при нормальных условиях находится в однородном электрическом поле напряженностью Е=2 МВ/м. Определить объемную плотность энергии w поляризованного криптона, если поляризуемость  атома криптона равна 4,510^-29 м³.

293. Определить поляризуемость  атомов углерода в алмазе. Диэлектрическая проницаемость  алмаза равна 5,6, плотность =3,510³ кг/м³.

294. Показатель преломления n газообразного кислорода при нормальных условиях равен 1,000272. Определить электронную поляризуемость _е молекулы кислорода.

295. Показатель преломления n газообразного хлора при нормальных условиях равен 1,000768. Определить диэлектрическую проницаемость  жидкого хлора, плотность  которого равна 1,5610³ кг/м³.

296. При нормальных условиях показатель преломления n углекислого газа СО₂ равен 1,000450. Определить диэлектрическую проницаемость  жидкого СО₂, если его плотность =1,1910³ кг/м³.

297. Показатель преломления n жидкого сероуглерода CS₂ равен 1,62. Определить электронную поляризуемость _е молекул сероуглерода, зная его плотность.

298. Поляризуемость  атома аргона равна 2,0310^-29 м³. Определить диэлектрическую проницаемость  и показатель преломления n жидкого аргона, плотность  которого равна 1,4410³ кг/м³.

299. Определить показатель преломления n₁ жидкого кислорода, если показатель преломления n₂ газообразного кислорода при нормальных условиях равен 1,000272. Плотность ₁ жидкого кислорода равна 1,1910³ кг/м³.

300. Вычислить ориентационную поляризуемость _ор молекул воды при температуре t=27⁰С, если электрический момент р молекулы воды равен 6,110^-30 Клм.

301. Зная, что показатель преломления n водяных паров при нормальных условиях равен 1,000252 и что молекула воды обладает электрическим моментом р=6,110^-30 Клм, определить, какую долю от общей поляризуемости (электронной и ориентационной) составляет электронная поляризуемость молекулы.

302. Электрический момент р молекул диэлектрика равен 510^-30 Клм. Диэлектрик (=2) помещен в электрическое поле напряженностью Е_лок=100 МВ/м. Определить температуру Т, при которой среднее значение проекции <p_E> электрического момента на направление вектора Е_лок будет равно .

303. Диэлектрик, молекулы которого обладают электрическим моментом р=510^-30 Клм, находится при температуре Т=300 К в электрическом поле напряженнностью Е_лок=100 МВ/м. Определить, во сколько раз число молекул, ориентированных “по полю” (0⁰1⁰), больше числа молекул, ориентированных “против поля” (179⁰180⁰). Угол  образован векторами р и Е_лок.

304. Магнитная восприимчивость  алюминия равна 2,110^-5. Определить его удельную магнитную _уд и молярную _m воприимчивости.

305. Висмутовый шарик радиусом R=1 см помещен в однородное магнитное поле (B₀=0,5 Тл). Определить магнитный момент р_m, приобретенный шариком, если магнитная восприимчивость  висмута равна -1,510^-4.

306. Напряженность Н магнитного поля в меди равна 1 МА/м. Определить намагниченность J меди и магнитную индукцию В, если известно, что удельная магнитная восприимчиовсть _уд=-1,110^-9 м³/кг.

307. Молярная магнитная восприимчивость _m оксида хрома Cr₂O₃ равна 5,810^-8 м³/моль. Определить магнитный момент _м молекулы Сl₂O₃ (в магнетонах Бора), если температура Т=300 К.

308. Удельная парамагнитная восприимчивость _уд трехоксида ванадия (V₂O₃) при t=17⁰С равна 1,8910^-7 м³/кг. Определить магнитный момент _м (в магнетонах Бора), приходящийся на молекулу V₂O₃, если плотность  трехоксида ванадия равна 4,8710³ кг/м³.

309. Молекула кислорода имеет магнитный момент _м=2,8_в (где _в - магнетон Бора). Определить намагниченность J газообразного кислорода при нормальных условиях в слаюом магнитном поле (B₀=10 мТл) и в очень сильном поле.

310. Кусок стали внесли в магнитное поле напряженностью Н=1600 А/м. Определить намагниченность J стали.

Указание: необходимо воспользоваться графиком на рис.12.

Рис.12

311. Прямоугольный ферромагнитный брусок объемом V=10 см³ приобрел в магнитном поле напряженностью Н=800 А/м магнитный момент р_m=0,8 Ам². Определить магнитную проницаемость  ферромагнетика.

312. Вычислить среднее число <n> магнетонов Бора, приходящихся на один атом железа, если при насыщении намагниченность железа равна 1,84 МА/м.

313. На один атом железа в незаполненной 3d-оболочке приходится четыре неспаренных электрона. Определить теоретическое значение намагниченности J_нас железа при насыщении.

№ вари-анта	Номера задач
1	11	52	72	104	156	164	194	224	254	284
2	12	53	73	105	157	165	195	225	255	285
3	13	54	74	106	158	166	196	226	256	286
4	14	55	75	107	159	167	197	271	257	287
5	15	56	76	108	160	168	198	228	258	288
6	16	57	77	109	161	169	199	229	259	289
7	17	58	78	110	162	170	200	230	260	290
8	18	59	79	111	163	171	201	232	261	291
9	19	60	80	112	135	172	205	233	262	292
10	20	61	81	113	136	173	206	234	263	293
11	21	62	82	114	137	174	207	238	264	294
12	22	63	83	115	138	175	209	239	265	295
13	23	64	84	116	139	176	210	240	266	296
14	24	65	85	117	140	177	211	241	267	297
15	25	66	86	118	141	178	212	242	268	298
16	26	67	87	119	142	179	213	243	269	299
17	27	68	88	120	143	180	214	244	270	300
18	28	69	89	121	144	181	215	245	278	301
19	29	70	90	122	145	182	216	246	272	302
20	30	71	91	123	146	183	217	247	273	303
21	31	44	92	124	147	184	218	248	274	304
22	32	45	93	125	148	185	219	249	275	305
23	33	46	94	126	149	186	220	250	276	306
24	34	47	95	127	150	187	221	251	277	307
25	36	48	96	128	151	188	222	252	278	308
26	37	49	97	129	152	189	223	253	279	309
27	38	50	98	131	153	190	203	231	280	310
28	39	51	99	132	154	191	204	224	281	311
29	40	60	100	133	155	192	207	227	282	312
30	41	61	101	134	152	193	214	236	283	313