Основы электродинамики. Закон м. Фарадея.
Закон Фарадея: любое изменение магнитного потока через проводящий контур приводит к возникновению электродвижущей силы в контуре и по контуру идет ток.
Электрическое поле создается электрическими зарядами.
Основная характеристика – вектор напряженности электрического поля.
Направление этого вектора совпадает с направлением электростатической силы, действующей на положительный заряд.
Магнитное поле создается движущимися зарядами и токами.
Основная характеристика – вектор магнитной индукции.
Направление этого вектора совпадает с магнитной стрелкой от ее южного полюса к северному.
Развитие континуальной концепции д. Максвеллом. Электромагнитные волны. Шкала электромагнитных волн.
Электромагнитная волна - переменное электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью.
Теория Максвелла
Всякое переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве переменное электрическое поле.
Всякое изменение электрического поля вызывает в окружающем пространстве появление переменного магнитного поля.
7 уравнений теории Максвелла.
Основной вывод: возможность автономного существования электромагнитного поля, как особого вида материи.????????
Шкала электромагнитных волн
Принцип относительности и концепция единого пространства-времени. Основные постулаты специальной теории относительности. Сравнение ньютоновской и релятивистской механик.
В классической физике природа предстала в виде двух картин мира: механистической и электромагнитной.
Между ними возникли противоречия.
В классической механике пространство и время:
абсолютны,
независимы друг от друга,
не связаны с материей.
Принцип относительности Галилея: во всех инерциальных системах отсчета все механические явления протекают одинаково.
Ньютоновская
механика->
1. Принцип
относительности Галилея«Во
всех инерциальных системах отсчета все
механические явления протекают
одинаково»->
2. Принцип
инвариантности времени«Во всех
инерциальных системах ход времени
одинаков»->
Релятивистская
механика (СТО)->
1. Принцип
относительности Эйнштейна«Во всех
инерциальных системах отсчета все
физические явления протекают одинаково»->
2. Принцип
инвариантности скорости света«Во всех
инерциальных системах отсчета скорость
света в вакууме одинакова»->
Пространство и время в классической механике и в специальной теории относительности. Сложение скоростей в классической механике и в сто. Пространственно-временной интервал. Связь энергии и массы.
Свойства пространства-времени и законы сохранения
Пространство и время объективны и реальны.
Пространство и время являются универсальными, всеобщими формами существования материи.
Пространство обратимо (в каждую точку пространства можно снова и снова возвращаться) и трехмерно.
Время необратимо и одномерно.
Пространство и время обладают симметрией.
Платон: «Быть прекрасным, значит быть симметричным и соразмерным».
СТО и концепция единого пространства-времени
В классической механике пространство и время:
абсолютны,
независимы друг от друга,
не связаны с материей.
П
ринцип
относительности Галилея: во всех
инерциальных системах отсчета все
механические явления протекают одинаково
Преобразование координат по принципу относительности Галилея
Две инерциальные системы: ХОY и Х0OY0.
З
акон
сложения скоростей
акон сложения скоростей в СТО:
Свойства пространства-времени зависят от поля тяготения.
В поле тяготения пространство обладает кривизной.
Свойства пространства-времени и законы сохранения
Пространство и время объективны и реальны.
Пространство и время являются универсальными, всеобщими формами существования материи.
Пространство обратимо (в каждую точку пространства можно снова и снова возвращаться) и трехмерно.
Время необратимо и одномерно.
Пространство и время обладают симметрией.
Платон: «Быть прекрасным, значит быть симметричным и соразмерным».
Законы сохранения и симметрия
Симметрия и законы сохранения являются взаимосвязанными проявлениями фундаментальных свойств материи.
Теорема Эмми Нетёр, немецкий математик (1882-1935 г.):
Каждой симметрии физической системы соответствует закон сохранения. Однородности пространства и времени соответствуют законы сохранения импульса и энергии, а изотропности пространства – закон сохранения момента импульса.
Законы сохранения выполняются в изолированной (или замкнутой) системе - на тела которой не действуют внешние силы или они скомпенсированы.
Энергия (механическая, тепловая, электрическая…) – общая мера различных форм движения.
Может переходить из одного вида в другой.