Билет № 14

1.Магнитные свойства вещества.

Все вещества, а не только железо обладают магнитными свойствами - к такому выводу первым пришел Ампер .Магнитные свойства тела определяются элементарными токами, циркулирующими внутри вещества. После открытия строения атома пришли к выводу: элементарные токи- это результат орбитального движения электронов в атоме. Если направления токов не упорядочены, то порождаемые ими магнитные поля компенсируют друг друга, в этом случае тело не намагничено. Во внешнем магнитном поле токи упорядочиваются, в веществе возникает собственное магнитное поле-намагниченность.

Магнитные свойства вещества характеризуются магнитной проницаемостью μ,

μ= , где В₀-индукция магнитного поля в вакууме, В-индукция магнитного поля в веществе. Если μ 1, то вещество называется слабомагнитным, при μ значительно большем 1-сильномагнитными( ферромагнетиками). Слабомагнитные вещества делятся на 2 группы: диамагнетики(μ<1), к ним относятся серебро, медь, вода; парамагнетики( μ >1), к ним относятся алюминий, платина, эбонит.

У ферромагнетиков μ>>1. У железа магнитная проницаемость достигает нескольких тысяч, причем она существенно зависит от величины внешнего магнитного поля.

Ферромагнетики делятся на мягкие и жесткие. Ферромагнетики с малой остаточной намагниченностью – мягкие, из них изготавливают магнитопроводы транформаторов, злектромагнитов. Электродвигателей и т. д. Жесткие ферромагнетики-ферромагнетики с большой остаточной намагниченностью. Из них изготавливают постоянные магниты.

Для каждого ферромагнетика имеется определенная температура, при которой ферромагнетик превращается в парамагнетик. Эту температуру называют точкой Кюри, для железа точка Кюри равна 1043К.

2. Фотон. Энергия, масса, импульс фотона.

В 1900 г. немецкий физик Макс Планк высказал гипотезу: Черное тело испускает и поглощает свет не непрерывно, а определенными конечными порциями энергии – квантами. Энергия каждого кванта пропорциональна частоте излучения =hν , где h- коэффициент пропорциональности ( постоянная Планка) h=6,626·10^-34Дж·с.

А.Эйнштейн, анализируя свойства электромагнитного излучения, пришел к выводу: сама электромагнитная волна состоит из отдельных порций –квантов или фотонов. Свет – это поток особых частиц. В монохроматическом свете все фотоны имеют одинаковую энергию =hν. Поглощение света состоит в том, что фотоны передают свою энергию атомам и молекулам, т.е. поглощение происходит прерывисто, отдельными порциями.

Развитие гипотезы Планка привело к созданию представлений о квантовых свойствах света. Кванты света стали называть фотонами. Энергию фотона определяют по формулам: =hν,

=hc/λ, =mc². Из этих формул можно выразить массу фотона:

m= hν/с² или m=h/cλ.

Импульс – это произведение массы тела на его скорость, значит импульс фотона p=mc, p=h/λ, p= hν/c, p= /с.

Масса покоя фотона равна нулю. Фотон существует, только распространяясь со скоростью света, при этом обладает конечными значениями энергии и импульса. Фотон нельзя ускорить или замедлить, т. е. инерционными свойствами фотон не обладает.