Билет №5

1) Вектор индукции магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиции магнитных полей. Теорема о циркуляции вектора индукции магнитного поля в интегральной и дифференциальной формах.

Магнитное поле характеризуется вектором магнитной индукции . Величина индукции измеряется в Теслах. Силовой линией магнитного поля называется линия в пространстве, касательная к которой в каждой точке направлена как вектор Закон Био-Саввара: Закон Био-Савара-Лапласа определяет величину модуля вектора магнитной индукции в точке, выбранной произвольно находящейся в магнитном поле. Поле при этом создано постоянным током на некотором участке.
Формулировка закона Био-Савара-Лапласа имеет вид: При прохождении постоянного тока по замкнутому контуру, находящемуся в вакууме, для точки, отстоящей на расстоянии r0, от контура магнитная индукция будет иметь вид.

, Величина вектора: dB=, где

dl — Вектор, по модулю равный длине dl элемента проводника и совпадающий по направлению с током;

r — Расстояние от провода до точки, где мы вычисляем магнитную индукцию.

Для магнитного поля, как и для электрического, справедлив принцип суперпозиции: магнитная индукция результирующего поля, создаваемого несколькими токами или движущимися зарядами, равна векторной сумме магнитных индукций складываемых полей, создаваемых каждым током или движущимся зарядом в отдельности:

Теорема о циркуляции:

Циркуляция вектора индукции магнитного поля по любому ориентированному замкнутому контуру пропорциональна алгебраической сумме токов, пронизывающих ориентированную площадку, ограниченную контуром. Ориентация контура и площадки согласованны правилом правого винта. Коэф-т пропорциональности - магнитная постоянная.

Теорема о циркуляции в интегральном виде:

В дифференциальной форме: rot=


2) Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция на круглом отверстии и круглом диске.

Дифракция - это явление отклонения света от прямолинейного прохождения, если оно не может быть следствием отражения, преломления или изгибания световых лучей, вызванным пространственным изменением показателя преломления. При этом отклонение от законов геометрической оптики тем меньше, чем меньше длина волны света.

  • Принцип Гюйгенса-Френеля

следует рассматривать как рецепт приближенного решения дифракционных задач. В основе его лежит допущение о том, что каждый элемент поверхности волнового фронта можно рассматривать как источник вторичных волн, распространяющихся во всех направлениях. Эти волны когерентны, так как они возбуждены одной и той же первичной волной. Результирующее поле в точке наблюдения P может быть найдено как результат интерференции вторичных волн. В качестве поверхности вторичных источников может быть выбрана не только поверхность волнового фронта, но и любая другая замкнутая поверхность. При этом фазы и амплитуды вторичных волн определяются значениями фазы и амплитуды первичной волны.

  • Метод зон Френеля.

Френель предложил мысленно разбить волн фронт в месте расположения преграды на кольцевые зоны или полосы-зоны в случае дифракции от щели. Размеры зон выбирают таким образом, чтобы расстояния от краев соседних зон до точки М отличались на λ/2.Если в отверстии DD укладывается четное число зон (n=2k), то в точке М наблюдается интерференционный минимум. Когда n - нечетное, то в точке М – светло(интерференционный максимум), т.к. одна зона остается негашеной (n=2k+1).

  • Дифракция Френеля на кругом отверстии:

часть волновой поверхности Ф на зоны Френеля. Вид дифракционной картины будет зависеть от количества зон Френеля, укладывающихся в отверстии. Амплитуда результирующего колебания в точке В равна: A=A1/2+-Am/2(плюс для нечетных m, минус - для четных). Дифракционная картина от круглого отверстия вблизи точки B будет иметь вид чередующихся светлых и темных колец.


  • Дифракция Френеля на диске

Пусть диск закрывает m первых зон Френеля. Тогда амплитуда результирующего колебания в точке B равна: A=Am+1-Am+2+Am+3-..=Am+1/2+( Am+1/2-Am+2+Am+3/2..)

Т.к. слагаемое в скобках равно 0, то A=Am+1/2. Следовательно, в точке B всегда будет светлое пятно, окруженное концентрическими светлыми и темными кольцами, а интенсивность убывает с расстоянием от центров картины.





Случайные файлы

Файл
11168-1.rtf
8630-1.rtf
126303.rtf
3626-1.rtf
144738.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.