Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

MexLekcii2010prn

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
02.03.2016
Размер:
1.71 Mб
Скачать

11

=0,

dp

= qE .

(3)

 

dt

 

(3), D ,

=const,

0;

( v).

,

Y, Y.

( t = 0):

ìE = {0, Ey ,0} = Ey

 

ï

,0}

(4)

íp0 = {p0x , p0y

ï

= 0

 

îr(0) = {0,0,0}

 

(3) :

 

dp

x

= 0 ;

 

dpy

= qE

 

 

dp

x

= 0;

dp

y

= qE

y

dt

(5)

 

 

 

 

 

 

dt

 

dt

y

 

 

 

 

 

 

 

 

(4)

 

px

py

t

 

 

(t) = 0 ,

(t) = qEyt + p0y

 

òdpx = 0,

òdpy = òqEydt = qEyt

(6)

p0 x

p0 y

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( m=m0=const, p(t)=mv(t) ):

vx (t) = v0x ; vy (t) =

qEy

t + v0y

m

dx(t)

= p0x

; m

dy(t)

= qEy t + p0y

. (6 )

m

dt

dt

 

 

 

 

 

 

 

(6 ) r(t): r(0)=0 ( (0)=0, (0)=0)

 

p

0x

 

t qEy

t p0y

 

qEy t 2

p0y

 

x(t) =

 

t ; ( )

y(t) = ò

 

tdt + ò

 

dt =

 

 

 

+

 

t . ( ) (7)

 

 

m

m

 

 

m

 

m

0

0

 

m 2

 

( ) t ( ) (

7), :

t =

m × x(t)

(7, ) y =

qEy

 

m2x2

+

p0y m

× x

=

qEym

x

2

+

p0y

x . (8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

2m p2

m p

0x

2p2

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0x

 

 

 

0x

 

 

 

 

 

0x

 

 

 

0x

 

– ( . .1).

, 0=0 (

) (6) (6 ) :

p

y

(t) = qE t ; (9)

v

y

(t) =

qEy

t ,

(9 )

 

 

 

 

y

 

 

m

 

 

.

 

v > , ,

. 1

81

11

v (t)<<c, , t << mc(qEy ) ( (9),

v ).

(9) :

 

m0vy

 

 

 

 

vy

 

qEyt

c2 - vy2

æ m c ö2

 

c2

 

 

 

 

 

= qE t

 

 

 

 

=

 

 

 

= ç

0

 

÷

=

 

-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v2

 

 

v2

2

/ c

2

y

c

2

2

 

m c

ç qE

t ÷

 

 

1 - vy

 

 

 

 

- vy

 

0

 

y

è

y

ø

 

y

 

:

vy

(t) =

 

c

 

 

. ( >1, v < c, .2.)

 

 

 

 

1 + (m c / qE t)2

 

 

 

 

 

 

 

0

y

 

F=qEy,

U

: DU=–qEyy.

. 2 .

= 2, – .

v<0,5 ) :

mc 2 =

 

m

c 2

 

= m

c 2

 

1 v2

) » m

c 2

 

mv2

= m

c 2 + E ,

 

0

 

 

(1 +

 

 

 

+

 

(10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 - v2 / c 2

0

 

 

2 c 2

0

 

 

2

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 2 – . , 2

 

, .

 

 

:

 

= mc2 + U.

(11)

, (t=0)

( U=U0 0, ),

mc2 + DU = m0c2

 

m c

2

 

- qEy y = m0c 2 .

 

0

 

 

(12)

 

 

 

 

 

 

 

1- v2 / c2

 

,

v ( 10) :

 

1

æ

 

m c2

 

2

ö

 

E (v)

 

 

y =

 

ç

0

- m0c

 

÷

=

 

.

(13)

 

 

 

 

 

 

ç

1 - v2 / c2

 

÷

qEy

 

qEy è

 

 

ø

 

 

 

– ,

(10) ( 13).

, , ,

, , (

. 3), (12) (13) :

82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

+

U = 0

qE y =

mv2

y =

1

mv2

(13 )

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

y

2

 

qEy

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

(13)

 

 

1 -

 

),

 

800

2 -

 

(

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

1

). ,

 

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

,

 

600

 

 

 

 

=1

 

v=0,9

 

400

 

 

 

 

700 .

 

200

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, v/c

( –

 

 

. 3

 

 

). ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

,

), , ,

mv2/2 =

qEyy (

“ ” ,

). , v i y,

q

 

m:

 

v2

 

 

 

q

 

 

 

 

 

=

 

.

(14)

 

 

 

 

m2yEy

q/m ( q i m)

( – ):

 

mg = qE

q/m = g/E.

(14 )

 

§4.

 

 

=0, =(0,0, z)= z= const,

v(0)=v0=(v0 ,v0 ,0).

(1)

 

 

 

 

dp

= F = q(v × B) .

(15)

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

F B , ( Y), dt

dp ,

v0 ( ( Y) ),

( Y). , F v0 ,

( ) , , ,

. t

| v(t) |=| v(0) |= v0 v2 (t) = v02 = v02x + v02y = const .

(16)

83

11

(15) ,

(16), ,

v2 = v02

= const:

 

 

 

d æ

 

m v

 

ö

 

 

 

m

 

 

dv

 

 

 

ç

0

 

÷

=

 

 

0

 

 

 

= q(v ´ B) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

1 - v2 / c2

÷

 

 

- v2

/ c2

dt

 

dt è

ø

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

, ,

,

B v ,

|v|=v0 :

 

a =

dv

= a

n

=

 

 

 

 

1 - v02 / c2

 

 

qv B =

v02

.

 

 

(

F

= F

 

 

 

® qv B = m

v02

)

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m0

0

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

0

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R =

v0

 

 

 

 

 

 

m0

 

 

 

 

 

=

p0

= const

 

v/c<<1

 

 

R =

mv0

=

p0

 

.

 

(17)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qB

qB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qB 1 - v2

/ c2

 

 

 

 

qB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, v0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R ,

 

. 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( . 4);

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( ) .

 

 

v

qB

 

 

 

v2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

v0<<c

w =

 

qB

, T

=

2pR

=

2p

= 2p

m

,

(18)

 

w =

 

0

=

 

 

 

 

-

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

c2

 

 

 

 

m

v

 

 

 

w

qB

 

 

 

R

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w – (w=2 v), – .

(17) (18) ,

, ( ) .

v0 a 90 ,

v0 v||

v , :

F = q(v ´ B) = q[(v|| + v ) ´ B] = q(v ´ B) + q(v|| ´ B) = q(v ´ B) +0.

, F

( . §1),

( v , ,

v

v : v2 = vx2 + vy2 ),

. 5

84

11

, ( . 5).

(a 90 ) (17) (18) :

R =

mv

=

mv0 sin a

 

,

T =

2pR

= 2p

m

 

.

qB

qB

v sin a

qB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

(17) (18) q/m

. ,

( ), .

m

=

qB

R .

(19)

 

 

 

v

 

, , (q= =1,6×10-19 ).

R,

( , )

,

, .

, ,

,

,

.

, .

mv2

 

2qU

 

 

 

= qEL = qU Þ v =

 

,

2

m

 

 

 

 

L i U – , ( ) ( ),

.

(19) :

 

q2R2

 

m =

 

B2 .

(19 )

 

a

2qU

 

 

 

, w

,

1932

( ).

,

d=279 (R»14 ,

).

(

) ,

w ( ) . ,

,

w ,

( ) .

85

11

, (

) ~10 (w ~6×107 -1), R=0,5

, v =w ×R = 6×107×0,5 = 3×107 ( ),

= mpv2/2 = 0,5×1,67×10-27×9×1014 » 7,5×10-13 ( ) » 4,7×106 .

B = mpv = 1,67 ×10−27 ×3×107 » 6 ×10−1 ( !).

qR

1,6 ×10−19 ×0,5

§5. .

( , )

, “ ”

, “ ”

(“ ”).

.

,

:

m(Dv)2/2= q(L2L1)=EqDL , L1=0, v1=0, mv2/2=EqL.

=qDL=qL (pe=q, L=1) (“ ”)

, ( v2/2)/ –

.

,

 

 

mv2

 

mv2

 

p =

 

=

 

= const , –

 

 

 

 

2B

 

2B

 

 

 

v ( v|| ,

v v ).

(mv2/2=const), , v2 = v2 + v||2 = const v

v||. ,

, ,

( ) v|| 0

.

“ ” ( ).

v

. 6. j0 – “ ”

.

( , v = v0 sin j ) :

 

 

sin 2 j

 

 

 

 

v2

v2

sin 2 j

 

 

p 0 =

 

0

=

 

Þ

0

=

 

.

(20)

 

 

 

B

 

 

B0

B

B0

 

 

86

11

, j = 90 , v = v0, v|| = 0,

 

 

 

 

 

“ ” .

 

sin j =1,

 

 

, (20),

 

 

B =

B0

B =

 

B0

 

 

 

 

;

 

 

.

 

 

sin2 j

sin

2 j

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

,

,

 

 

j>j . “ ”

 

 

) ,

v0

 

 

( ) ( . . 6,

 

 

,

 

 

, ).

 

 

 

 

. 6

 

, ,

 

, .

.

 

 

mv2

ì

mv

 

ü

 

mv

 

 

v

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

p

=

 

= íR =

 

ý

=

 

 

 

q =

 

Rv

q Þ p

=

 

(R ´ v

 

)q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

2B

î

qB þ

 

qB

2

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N = (R×v)m, – q.

,

.

, .

, , (

, q>0), v.

:

,

, ,

(R=mv/qB, . 7).

Fe

( ).

. 1

, , . , ,

, ,

7. .

87

11

. 7

,

v .

Fe = F (qE=qvB), v = / , ,

( ).

.

§6. .

, .

.

.

.

, ,

.

. (

, )

– ,

.

, –

(

, , ,

α ). , . 3

: , , .

– ,

.

( ) –

~600 , , ,

104 106 ) ( 107 109 ),

~109 ( ) – ,

, ,

.

– 10000 , ,

, , ,

.

88

11

(1901-1903 .)

, v Χ,

L.

(

)

Υ ( . 8).

( ).

. Χ

 

 

 

 

 

 

L

t =

L

.

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

F = 2

 

 

. 8

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

=

 

eE

.

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

, F = evB , :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a =

 

evB

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Υ Ζ ( )

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y =

 

a t 2

; z =

 

a t 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

(4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2) (3) t2=L2/v2 (1) (4), :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y =

eE

 

L2

;

( )

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

eB

 

 

L2

.

( )

(5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2m v2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2m v

 

 

 

 

 

( y(z) ) , L2/v2 5( ) 5( ).

5( ):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 =

e2 B2 L4

 

 

 

 

L2

=

4z2m2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5( )

 

4m

2

 

 

v

2

 

v

2

e

2

B

2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

, :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y =

m

 

 

 

E

 

z

2

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

B

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

YZ ,

 

, z2, ,

 

Ε, Β, L,

 

,

.

 

. , ,

 

z ( .9 .2), .

 

, , – ,

. 9

. ,

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

:

m =

 

m0

 

 

 

. , y(z)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1− (v / c)2

.

89

11

(1897 .): v.

( )

( ,

),

( . 10).

,

,

l1 ( ,

).

. 10 v0

). ,

, v0, a = F = qE (q/m

m m

). t = l1/v0.

 

y =

a

 

t2

 

 

1 q

E

l

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

2 m

 

 

v02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

l1

 

v0

 

 

v

= a t =

E

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m v0

 

,

 

v0 α,

 

 

 

 

 

v

 

 

q

 

 

 

 

l1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg a =

=

 

E

 

.

 

 

 

(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

m

v2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

y

2

= l

 

× tg a =

q

 

E

l1 ×l2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

v02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l2 – .

,

y = y

+ y

 

 

q

E

l

æ

1

l

+ l

ö

 

 

 

 

 

=

 

1

ç

 

 

÷ .

 

 

(3)

 

 

m

v2

 

 

 

1

 

2

 

 

è

2 1

2

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)

 

 

 

 

y = (

1

l

+ l )tga ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1

2

 

 

 

 

,

,

,

 

 

 

,

 

 

 

, ,

 

 

 

α, (2).

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

l1

 

 

 

 

 

 

 

v0 ( .

 

 

 

11;

 

 

 

. 11

 

 

,

 

90

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]