Билет№11(колебательный контур.Свободные электромагнитные колебания в контуре.Формула томсона)

Колебательный контур томсона-это система,состоящая из сонденсатора ёмкость С и катушки индуктивности L.такая колебательная система будет идеальной,если принебречь направлением катушки и подводящих проводников.для возникновения колебаний в контуре необходимо сообщить системе энергию,что достигается подключением конденсатора к источнику тока и его зарядкой.1)после зарядки конденсатора начинается его зарядка,которая происходит через катушку индуктивности L,поэтому в катушке возникает возрастающее магнитное поле,которое поражает ток самоиндукции,противонаправленный по правилу Ленца току зарядки конденсатора.Таким образом,конденсатор заряжается не мгновенно,а ток в катушке не мгновенно возрастает.2)после полной зарядки конденсатора ток и магнитное поле катушки достикают максимума.после этого магнитное поле начинает убывать и за счёт тока самоиндукции происходит перезарядка конденсатора.Таким образом,после перезарядки конденсатора идеальная колебательная система находится в том же самом положении,что и в начале.3)во вторую часть полупериода процесс происходит аналогично,но только в обратном направлении.выводютаким образом,в идеальном колебательном контуре после зарядки конденсатора возникает периодическое изменение заряда и напряжения на конденсаторе и тока в катушке,которые подчиняются гармоническому закону q = qm cos ω0t , I-Imcoswt, U=Umsinwt

c точки зрения закона сохранения энергии процессы,происходящие в колебательном контуре,можно рассматривать как периодическое превращение электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки и наоборот.закон сохранения энергии имеет вид

Свободные электромагнитные колебания-это периодическое изменение заряда на обкладках конденсатора,силы тока в контуре и разности потенциалов на обоих элементах контура,происходящие без потребления энергии от внешних источников.Наименьший промежуток времени,в течении которого колебательный контур превращается в исходное состояни

е

Билет№12(опыты резерфорда.Ядерная модель атома)

В 1911 году английский физик Дж.Томсон экспериментально октрыл существование электрона как частицы и им была предложена первая модель атома,которая условно называется"булка с изюмом":атом представляет собой положительную субстанцию,в которую вкраплены отрицательные электрона.Так как атом электрически нейтрален,то электроны плавают в этой положиттельной заряженной среде и полностью компенсируют её положительный электрический заряд.Суммарный отрицательный заряд электронов по модулю равен положительному заряду атома.Схема опыта резерфорда по установлению строения атома:в свинцовом контейнере с узким длинным отверстием находится радиоактивный уран,излучающий потом поток аольфа-частиц(ядра гелия).тонкий луч альфа-частиц направлялся на золотую фольгу,толщина которой составляла несколько сотен атомарных слоёв.в соответствии с моделью томсона поток альфа-частиц должен был отражаться фольгой и фиксироваться с помощью подвижного экрана,на котором падение альфа-частиц вызывало вспышку.результаты опыта резерфорда:97-98%альфа-частиц проходили через фольгу,вызывая сечение яркой точки на экране напротив выходного отверстия.Лишь 2-3%альфа-частиц рассеивались под разными углами,вызывая редкие вспышки на экране,т.е.результатом опыта было то,что атом пустотел.Объяснение опыта резерфорда:отклонение альфа-частиц может происходить только при взаимодействии с массивным,положительно заряженным ядром в центре атома(закон кулона).лёгкие по массе отричательно заряженные электроны помехой движению альфа-частиц быть не могут.процент рессеянных альфа-частиц показывает,что объём ядра очень мал.Планетарная модель атома на основе опыта резерфорда:1)в центре атома находится положительное массивное ядро,объём которого составляет незначительную часть от объёма атома(объём ядра примерно равер 0,0001объёма атома).Но почти вся масса атома сконцентрирована в ядре.2)вокруг положительного ядра вращаются положительно заряженные электроны,образуя электронное облако.Объём атома-это объём электронных орбит электрона.3)положительный заряд ядра равен суммарному заряду всех электронов на орбитах по модулю.4)ядро по отношению к радиусу атома является материально точкой.

предложенная модель атома вступила в противоречие с законами классической физики.во-первых,в соответствии с законами классической электродинамики Максвелла электроны при движении по орбитам,а значит с ускорением,должны непрерывно излучать электромагнитные волны с частотами,равными частотам их обращения вокруг ядра.во-вторыз,вследствие того,что излучение сопровождается потерей энергии,электроны за некоторое время должны были упасть на ядро.следовательно,атомы должны быть неустойчивыми и иметь очень короткое время жизни.в-третих,частота обращения электрона по мере приближения к ядру должна была непрерывно изменяться,т.е. спектр излучения атома должен быть непрерывным,а не линейчатым.Значит,по законам классической физики атом резерфорда должен быть неустойчивым,а его спектр излучения-непрерывным,что противоречило результатм экспериментов.