 |
|
Билет20 . Поток вектора индукции магнитного поля через
замкнутую поверхность.Магнитный поток
Ф = òBds = òB ds B cosq
r r , где θ — угол между нормалью
элемента площади ds и направлением вектора магнитной
индукции В.
Рассмотрим замкнутую поверхность. В этом случае
поверхность не имеет границы–контура, с направлением
обхода которого можно было бы связать направление
нормали к точкам поверхности. Если мы хотим приписать
потоку выходящему (изнутри поверхности наружу)
положительный знак, а входящему–отрицательный, то
следует пользоваться единичной внешней нормалью к
рассматриваемой поверхности. Поскольку линии магнитной
индукции не имеют источников и являются замкнутыми,
число линий, входящих с одной стороны поверхности, в
точности равно числу линий, выходящих с другой ее
стороны, и сумма равна нулю: ò =0 BndS
, т.е. магнитный
поток через замкнутую поверхность тождественно равен
нулю. На замкнутый плоский контур с циркулирующим по
нему током (пробный ток) магнитное поле оказывает
ориентирующее воздействие. Возникающий при этом
вращающий момент зависит от индукции магнитного поля В,
силы тока I и площади S, охватываемой контуром: τ = IS ´ B.
Направление вектора S определяется нормалью к плоскости
S. Произведение p=IS называется магнитным дипольным
моментом. Направление p совпадает с нормалью к плоскости
S.__Поляризация. Получение поляризованного света. Закон Малюса
Поляр-м наз-ся свет, в кот. направл-я колеб-й светового вектора упорядочены к.-л. образом. Рассм-м 2 взаимно эл. колеб-я, соверш-ся вдоль осей x и y и отличных по фазе на δ: Ex=A1cosωt, Ey=A2cos(ωt+ δ). Рез-щая напряж-сть Е явл. вектор. суммой Ex и Ey. А угол φ м/у Е и Ех: tgφ=Ey/Ex= (A2cos(ωt+ δ))/( A1cosωt) (1). Естеств-й свет можно представить как наложение 2 неког-х э/м волн, поляр-х во взаимно ┴ плоск-х и имеющих одинак-ю интенсивность. Допустим, что свет. волны Ex и Ey ког-ны, причём δ=0 или π. Тогда согласно (1): tgφ=±А2/А1=const => рез-щее колеб-е сов- ся в фиксир-м напр-нии – волна оказ-ся плоскопаралл-й. В случае А1=А2 и δ=±π/2: tgφ=±tgωt. Отсюда => пл-сть колеб-й поворач-ся вокруг напр-я луча с угл. ск-стью, равной частоте колеб-я ω. Свет будет поляр-н по кругу. Плоскоп-й свет можно получить с помощью приборов, наз-х поляризаторами. Эти приборы свободно пропускают кол-я ║ пл-сти, кот. наз-т пл-стью поляризации. Выр-е P=(Imax-Imin)/(Imax+Imin) наз-ся степенью поляр-ции. Для плоскопол-го света Imin=0, P=1; для естеств-го Imax=Imin, P=0. Кол-е амплитуды А, сов-ся в пл-сти, обр-щей с пл-стью поляризатора угол φ, можно разложить на 2 кол-я с ампл-ми A║=Acosφ и A┴=Asinφ (луч ┴ к пл-сти рисунка).
1-е кол-е пройдёт через прибор, 2-е будет задержано. Интенсивность прошедшей волны пропорц-на A║2=A2cos2φ, т.е. =Icos2φ, где I – интенсивность кол-я с ампл-й А => кол-е несёт с собой долю инт-сти =cos2φ. В ест-ном свете все знач-я φ равновер-ны. Поэтому доля света, Прош-го через пол-р, = ср. знач. cos2φ, т.е. ½. П. на пол-р падает плоскоп-й свет ампл-ды А0 и интенсивности I0. Сквозь прибор пройдёт сост-я кол-я с ампл-й А=А0cosφ, φ – угол м/у пл-стью кол-й падающего света и пл-стью пол-ра. => Интенс-ть прошедшего света I=I0cos2φ –з-н Малюса. 
Билет 21
Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле.Поместим в магнитное поле проводник длинной l, по которому течет ток I. На проводник действует сила, прямо пропорциональная силе тока, текущего по проводнику, индукции магнитного поля, длине проводника, и зависящая от ориентации проводника в магнитном поле. |F|=IBlsin, где - угол между направлением тока в проводнике и направлением вектора магнитной индукции B, Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: если левую руку расположить так, что магнитные силовые линии входят в ладонь, четыре вытянутых пальца направить по току, то отогнутый большой палец укажет направление силы. Очевидно, что сила Ампера равна нулю, если проводник расположен вдоль силовых линий поля и максимальна, если проводник перпендикулярен силовым линиям. Движение заряженных частиц в магнитном поле. На проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера FА IBlsin.Ток, в свою очередь, это направленное движение заряженных частиц. Сила тока равна I=qnvS, где q – заряд частицы, n-концентрация движущихся заряженных частиц, v- средняя скорость их направленного движения, S-площадь поперечного сечения проводника. Подставив I в выражение для FА, получим FА= qnvSBlsin, где nsl=N – общее число частиц, создающих ток.