2. Електричне поле.

Кожне заряджене тіло створює в навколишньому просторі електричне поле, яке робить силову дію на інші заряджені тіла.

Головна властивість електричного поля – дія на електричні заряди з деякою силою. Таким чином, взаємодія заряджених тіл здійснюється не безпосереднім їх впливом один на одного, а через електричні полюси, що оточують заряджені тіла.

Для кількісного визначення електричного поля вводиться силова характеристика – напруженість електричного поля.

Напруженістю електричного поля називають фізичну величину, рівну відношенню сили, з яким поле діє на позитивний спробний заряд, поміщений у дану точку простору, до величини цього заряду:

Напруженість електричного поля – векторна фізична величина. Напрямок вектора збігається в кожній точці простору з напрямком сили, що діє на позитивний спробний заряд. Напруженість електричного поля, створюваного системою зарядів у даній точці простору, дорівнює векторній сумі напруженостей електричних полів, створюваних у тій же точці зарядами окремо: Це властивість електричного поля означає, що поле підкоряється принципу суперпозиції.

Для наочного представлення електричного поля використовують силові лінії. Ці лінії проводяться так, щоб напрямок вектора в кожній крапці збігалося з напрямком дотичної до силової лінії.

Білет № 7

1. Причини руху. Інерціальна система відліку.

Динаміка — це аналітичний розділ механіки, в якому з’ясовуються причини характеру руху тіл. (Основні поняття динаміки — інерція, маса, сила, гравітація, енергія, потужність).В основі динаміки лежать три закони, названі законами Ньютона.

Перший закон Ньютона. Інерціальна система відліку. Перший закон Ньютона (закон інерції) формулюється так: будь-яке тіло зберігає свій початковий стан відносного спокою або прямолінійного рівномірного руху, доки зовнішні тіла не виведуть його з цього стану. Однак є й інше формулювання першого закону, пов’язане з поняттям інерціальної системи відліку — системи, тіло відліку якої знаходиться у спокої або рухається з : існують системи відліку, названі інерціальними, відносно яких тіло, на яке не діють інші тіла чи зовнішні дії взаємно з компенсовані, знаходиться у стані спокою або рухається без прискорення.  Принцип відносності Галілея є узагальненням спостережень і досліджень багатьох фізиків і стосується всіх інерціальних систем відліку (ICB).1. Ніякими механічними експериментами всередині ICB не можна встановити, чи знаходиться вона у спокої, чи рухається прямолінійно і рівномірно.

Приклад: пасажир корабля поклав на полірований стіл гладеньку кульку і виявив, що вона не котиться. Отже, пасажир не може з’ясувати, чи рухається корабель без прискорення, чи стоїть на якорі.2. Заміна однієї ICB на іншу не впливає на жоден механічний процес. Інакше кажучи, всі ІСВ цілком рівноправні.

2. Квантові генератори

Атом не може тривалий час перебувати у збудженому стані — через деякий час (порядку 10^-8с) він переходить в умовно стабільний або стабільний стан. Такий самочинний його перехід з одного енергетичного стану в інший супроводжується, як правило, спонтанним випромінюванням кванта світла певної частоти. Оскільки це відбувається з кожним атомом довільно, то за звичайних умов спостерігається спонтанне випромінювання світла атомами, яке в сукупності є різночастотним, немонохроматичним і некогерентним за своєю природою.

Електромагнітне випромінювання певної частоти (довжини хвилі) називають монохроматичним; випромінювання, що має однакову фазу, є когерентним

У 1917 р. А. Ейнштейн припустив, що за певних умов випромінювання може бути вимушеним. Зокрема, якщо електрон в атомі переходить з одного енергетичного рівня на інший під дією зовнішнього електро-магнітного поля, частота якого збігається з  власною  частотою   квантового   переходу електрона  то  випромінювання буде індукованим.Індуковане електромагнітне випромінювання є монохроматичним і когерентним.Особливістю такого випромінювання є те, що воно поширюється в тому самому напрямку, що й падаюче світло, є монохроматичним і когерентним з ним, тобто не відрізняється від поглинутої атомом електромагнітної хвилі ні за частотою, ні за фазою, ні за поляризацією.

Білет № 8