- •1. Физические величины и единицы измерения
- •1.1. Элементы современной физической картины мира
- •1.2. Физические константы и их использование при выборе единиц физических величин
- •1.3. Теория отражения
- •1.4. Элементы теории подобия и анализа размерностей
- •2. Измерения и измерительные системы
- •2.1.Измерения физических величин
- •2.2. Классические измерительные системы и их структура
- •2.3. Принципиальная невозможность устранения неопределенности измерений
- •2.4. Принципы построения измерительных систем
- •3. Фундаментальные пределы точности измерений
- •3.1.Современные представления о микро- и макромире
- •3.2. Потенциальные ресурсы стабильности параметров физических объектов микромира
- •3.3. Физико-техническое обеспечение стабильности объектов
- •3.4. Пределы точности измерения физических величин
- •4. Физические явления, используемые в измерениях
- •4.1. Классификация явлений
- •4.2. Тепловые явления
- •4.3. Электромагнитные явления
- •4.4. Резонансные явления на квантовом уровне
- •5. Фундаментальные физическические законы, используемые в измерительной технике
- •5.1. Использование в измерительной технике законов механики
- •5.2. Использование в измерительной технике законов электромагнетизма
- •5.3. Использование в измерительной технике тепловых законов
- •5.4. Эффекты Доплера, Зеемана, Зеебека, Пельтье, Томпсона, Фарадея, Холла, Джозефсона, Мессбауэра, Покельсона, Керра
- •394036, Воронеж, пр. Революции, 19
5.4. Эффекты Доплера, Зеемана, Зеебека, Пельтье, Томпсона, Фарадея, Холла, Джозефсона, Мессбауэра, Покельсона, Керра
5.4.1. Сила Лоренца в эффекте Холла …
а) не зависит от знака носителей заряда, определяется только направлением электрического и магнитного полей;
б) зависит от знака носителей заряда;
в) не зависит от знака носителей заряда, направлена вдоль электрического поля;
г) не зависит от знака носителей заряда, определяется только направлением магнитного поля.
5.4.2. Сопротивлением Холла называется …
а) отношение ЭДС Холла к силе тока в образце;
б) отношение коэффициента Холла к ЭДС Холла ;
в) отношение напряжения Холла к силе тока в образце;
г) произведение ЭДС Холла и силы тока в образце.
5.4.3. әT/әz=AEjxBy – выражение характеризующее …
а) эффект Холла; б) эффект Эттинсгаузена ;
в) эффект Гаусса; г) эффект Нернста.
5.4.4. (ρ-ρ0)/ ρ0=μ2B2/2 – выражение характеризующее …
а) эффект Холла; б) эффект Эттинсгаузена;
в) эффект Гаусса; г) эффект Нернста.
5.4.5. eEн+Fn=0 – выражение характеризующее …
а) эффект Холла; б) эффект Эттинсгаузена;
в) эффект Гаусса; г) эффект Нернста.
5.4.6. әТN/әx=ANjxBy2 - выражение характеризующее …
а) эффект Холла; б) эффект Эттинсгаузена;
в) эффект Гаусса ; г) эффект Нернста.
5.4.7. Явление сверхпроводимости заключается в том, что … сопротивление проводника исчезает
а) при определенной температуре;
б) при определенном химическом составе;
в) при определенном магнитном поле;
г) при определенном электрическом поле.
5.4.8. В 1986 г. был открыт новый класс сверхпроводящих материалов, критическая температура которых … . Их назвали высокотемпературные сверхпроводники.
а) 40…160 К; б) 0…10 К; в) 50…60 К; г) 0…20 0С.
5.4.9. Если при температуре Т меньшей критической температуры через сверхпроводящее кольцо пропустить электрический ток и отключить это кольцо от источника, то …
а) ток через некоторое время исчезнет;
б) ток тут же исчезнет;
в) ток сохраниться сколь угодно долго;
г) ток исчезнет, но через некоторое время возобновиться.
5.4.10. Явление сверхпроводимости не связано с …
а) температурой;
б) изменениями в кристаллической решетке;
в) изменениями в поведении электронов проводимости;
г) массой изотопа.
5.4.11. При сверхпроводимости вклад в теплоемкость …
а) от кристаллической решетки остается таким же, а от электронного газа изменяется;
б) от кристаллической решетки изменяется, а от электронного газа остается таким же;
в) от кристаллической решетки и от электронного газа остается неизменным;
г) от кристаллической решетки и от электронного газа изменяется.
5.4.12. Изотопический эффект сверхпроводимости характеризуется выражением … , где М – массовое число, Тс – критическая температура
а) М/ Тс=const; б) Тс/Мα= const;
в) Тс Мα= const; г) Мα/ Тс=0,5.
5.4.13. Эффект … не связан со сверхпроводимостью
а) Мейсснера- Оксенфельда; б) Эттисгаузена;
в) изотопический; г) Джозефсона.
5.4.14. Эффект … заключается в том, что происходит выталкивание магнитного поля из материала
а) Мейсснера- Оксенфельда; б) Эттисгаузена;
в) изотопический; г) Джозефсона.
5.4.15. Сверхпроводящее состояние …
а) можно разрушить магнитным полем с Н>Нс,
б) можно разрушить электрическим полем с Е >Ес,;
в) можно разрушить магнитным и электрическим полем;
г) нельзя разрушить.
5.4.16. … заключается в том, что сверхпроводящий ток может проникать через щель между сверхпроводниками. Которая заполнена изолятором.
а) Стационарный эффект Джозефсона;
б) Нестационарный эффект Джозефсона;
в) Мейсснера- Оксенфельда;
г) Эттисгаузена.
5.4.17. … заключается в том, что при увеличении электрического тока через контакт (щель между сверхпроводниками заполнена диэлектриком) наряду с постоянным током появится переменная осцеллирующая составляющая
а) стационарный эффект Джозефсона;
б) нестационарный эффект Джозефсона;
в) Мейсснера- Оксенфельда;
г) Эттисгаузена.
5.4.18. Наличием сверхпроводящих электронов явление сверхпроводимости объясняется в теории …
а) Лондонов; б) Гинзбурга и Ландау;
в) Абрикосова; г) Бардина, Купера и Шриффера.
5.4.19. Вся совокупность сверхпроводящих электронов описывается одной волновой функцией ψ(r) от одной пространственной координаты в теории …
а) Лондонов; б) Гинзбурга и Ландау;
в) Абрикосова; г) Бардина, Купера и Шриффера.
5.4.20. Теория БКШ, которая микроскопический механизм сверхпроводимости была опубликована …
а) Лондонов; б) Гинзбурга и Ландау;
в) Абрикосова; г) Бардина, Купера и Шриффера.
5.4.21. Действие сил Лоренца и поля Холла в среднем … .
а) компенсируют друг друга; б) усиливают друг друга;
в) ослабляют друг друга; г) не зависят друг от друга.
5.4.22. При эффекте Нернсте градиент температуры … .
а) зависит от направления магнитного поля и меняет знак при изменении направления тока;
б) не зависит от направления магнитного поля и меняет знак при изменении направления тока;
в) зависит от направления магнитного поля и не меняет знак при изменении направления тока;
г) не зависит от направления магнитного поля и не меняет знак при изменении направления тока.
5.4.23. В области низких температур и достаточно сильных магнитных полях зависимость Холловского сопротивления от индукции магнитного поля в двумерной системе электронов становится … .
а) линейной; б) не линейной; в) квадратичной;
г) синусоидальной.
5.4.24. Эффект Пельтье заключается в переносе сигнала
а) из электрической области в тепловую;
б) из тепловой области в электрическую;
в) из магнитной области в электрическую;
г) все вышеперечисленные.
5.4.25. Эффект Зеебека заключается в переносе сигнала
а) из электрической области в тепловую;
б) из тепловой области в электрическую;
в) из магнитной области в электрическую;
г) все вышеперечисленные.
5.4.26. Эффект Холла заключается в переносе сигнала
а) из электрической области в тепловую;
б) из тепловой области в электрическую;
в) из магнитной области в электрическую;
г) все вышеперечисленные.
5.4.27. Примером прямого эффекта, происходящего в веществе в электрической области является
а) электрическое сопротивление; б) упругость;
в) давление; г) количество электричества.
5.4.28. Примером прямого эффекта, происходящего в веществе в механической области является
а) электрическое сопротивление; б) упругость;
в) количество электричества; г) давление.
5.4.29. Эффект Доплера заключается в…
а) изменении частоты излучения при движении его источника или приемника в акустике, радиофизике, оптике и др.;
б) вращении плоскости поляризации линейно поляризованного света в оптически активных веществах под действием магнитного поля ;
в) расщеплении энергетических уровней атомных частиц на магнитные подуровни, создаваемые магнитным полем;
г) протекании сверхпроводящего тока через тонкий слой диэлектрика, разделяющего два сверхпроводника.
5.4.30. Эффект Фарадея заключается в…
а) изменении частоты излучения при движении его источника или приемника в акустике, радиофизике, оптике и др.;
б) вращении плоскости поляризации линейно поляризованного света в оптически активных веществах под действием магнитного поля ;
в) расщеплении энергетических уровней атомных частиц на магнитные подуровни, создаваемые магнитным полем;
г) протекании сверхпроводящего тока через тонкий слой диэлектрика, разделяющего два сверхпроводника.
5.4.31. Эффект Зеемана заключается в…
а) изменении частоты излучения при движении его источника или приемника в акустике, радиофизике, оптике и др.;
б) вращении плоскости поляризации линейно поляризованного света в оптически активных веществах под действием магнитного поля;
в) расщеплении энергетических уровней атомных частиц на магнитные подуровни, создаваемые магнитным полем;
г) протекании сверхпроводящего тока через тонкий слой диэлектрика, разделяющего два сверхпроводника.
5.4.32. Эффект Мессбауэра основан на явлении…
а) изменении частоты излучения при движении его источника или приемника в акустике, радиофизике, оптике и др;
б) протекании сверхпроводящего тока через тонкий слой диэлектрика, разделяющего два сверхпроводника;
в) расщеплении энергетических уровней атомных частиц на магнитные подуровни, создаваемые магнитным полем;
г) резонансного ядерного поглощения гамма-квантов в кристалле без отдачи энергии.
5.4.33. Эффект Мейснера предполагает, что…
а) магнитное поле не проникает в толщу сверхпроводника и сверхпроводник является качественным диамагнетиком;
б) расщеплении энергетических уровней атомных частиц на магнитные подуровни, создаваемые магнитным полем;
в) изменении частоты излучения при движении его источника или приемника в акустике, радиофизике, оптике и др;
г) протекании сверхпроводящего тока через тонкий слой диэлектрика, разделяющего два сверхпроводника.
5.4.34. Эффект Керра и Поккельсона основан на…
а) изменении частоты излучения при движении его источника или приемника в акустике, радиофизике, оптике и др;
б) возникновении двухлучепреломления поляризованного света, расщепляющегося в электрическом поле;
в) расщеплении энергетических уровней атомных частиц на магнитные подуровни, создаваемые магнитным полем;
г) протекании сверхпроводящего тока через тонкий слой диэлектрика, разделяющего два сверхпроводника
Библиографический список
1. Медякова Э.И. Физические основы измерений [Текст]: письменные лекции /Э. И.Медякова. СПб.: СЗТУ. – 2005. – 65 с.
2. Шушкевич В.Л. Краткий курс лекций по «Физическим основам измерений» [Текст]: учебное пособие/ В.Л.Шушкевич. : Витебск. – 2005. – 47 с.
3. Физические основы измерений. Лабораторный практикум [Текст] : учеб. пособие / Ю. П. Земсков, Г. В. Попов, Б. Н. Квашнин; Воронеж. гос. технол. акад. – Воронеж : ВГТА, 2010. – 192 с.
4. Попов Г. В.,. Земсков Ю. П,. Квашнин Б. Н. Физические основы измерений в технологиях пищевой и химической промышленности. [Текст] : учебное пособие/ Г. В. Попов, Ю. П. Земсков, Б. Н. Квашнин, Воронеж. гос. ун-т. инж. технол. – Воронеж: ВГУИТ, 2012. – 208 с.
5. Афанасьев А.А., Погонин А. А., Схиртладзе А. Г. Физические основы измерений [Текст]: учебник. – М.: Академия, 2010.- 240 с.
Оглавление
Предисловие…………………………………………………………... |
3 |
1. .ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ И ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ………….. |
4 |
1.1. Элементы современной физической картины мира…………… |
4 |
1.2. Физические константы и их использование при выборе единиц физических величин…………………………........................................ |
7 |
1.3. Теория отражения..………….……………………………………. |
13 |
1.4. Элементы теории подобия и анализа размерностей…………… |
16 |
2. ИЗМЕРЕНИЯ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ…………………… |
19 |
2.1.Измерения физических величин…………………………………. |
19 |
2.2. Классические измерительные системы и их структура………. |
24 |
2.3. Принципиальная невозможность устранения неопределенности измерений……………………………………….... |
30 |
2.4. Принципы построения измерительных систем………………… |
32 |
3. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРЕДЕЛЫ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ… |
35 |
3.1.Современные представления о микро- и макромире………….. |
35 |
3.2. Потенциальные ресурсы стабильности параметров физических объектов микромира…………………………....................................... |
43 |
3.3. Физико-техническое обеспечение стабильности объектов…… |
45 |
3.4. Пределы точности измерения физических величин……............ |
48 |
4. ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ИЗМЕРЕНИЯХ.. |
51 |
4.1. Классификация явлений…………………………………….......... |
51 |
4.2. Тепловые явления……………………………………………….... |
53 |
4.3. Электромагнитные явления………………………........................ |
56 |
4.4. Резонансные явления на квантовом уровне…………………….. |
61 |
5. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКЕ………............... |
64 |
5.1. Использование в измерительной технике законов механики…. |
64 |
5.2. Использование в измерительной технике законов электромагнетизма…………………………………………………….. |
65 |
5.3. Использование в измерительной технике тепловых законов .... |
67 |
5.4. Эффекты Доплера, Зеемана, Зеебека, Пельтье, Томпсона, Фарадея, Холла, Джозефсона, Мессбауэра, Покельсона, Керра...… |
70 |
Библиографический список……………………………………….... |
77 |
Учебное издание
Земсков Юрий Петрович
Попов Геннадий Васильевич
Квашнин Борис Николаевич
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗМЕРЕНИЙ
СБОРНИК ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ
Подписано в печать . 01 .2012 . Формат 60 x 84 1/16.
Усл. печ. л. 5,0. Тираж 50 экз. Заказ .С -
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»
( ФГБОУ ВПО «ВГУИТ»)
Отдел полиграфии ФГБОУ ВПО «ВГУИТ»
Адрес академии и отдела полиграфии: