Билет №6

1) Электрический заряд. Закон Кулона. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции.

Электрический заряд. Наряду с массой, одним из свойств частиц вещества яв-ся электрический заряд. Различают два вида электрического заряда: положительный и отрицательный. О наличии заряда у тела судят по его взаимодействию с другими заряженными частицами. При этом одноименно заряженные тела отталкиваются, разноименные притягиваются.

Элементарным зарядом наз-ся абсолютная величина электрического заряда электрона или ядра атома водорода-протона. В СИ величина элементарного заряда равна е=1.6*Кл. Любой электрический заряд кратен элементарному заряду.

Электрические заряды могут появляться или исчезать только попарно. Отсюда следует: закон сохранения электрического заряда – сумма зарядов в замкнутой(изолированной) системе остается постоянной.

Точечным электрическим зарядом наз-ся заряженное тело, размерами которого(в условиях данной задачи) можно пренебречь.

Закон Кулона. Опыт показывает, что взаимодействие точечных зарядов определяется законом Кулона: F=k, где k= - постоянный коэффициент.

Два точечных неподвижных заряда, находящихся на расстояние R друг от друга взаимодействуют друг с другом с силой, величина которой пропорциональная произведение величин зарядов и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними.

Для закона Кулона справедливо утверждение: вектор силы, действующий на точечный заряд со стороны остальных зарядов равен векторной сумме сил, действующих со стороны каждого заряда в отдельности=.

Напряженность электростатического поля. По современным представлениям электрические заряды взаимодействуют посредством некоторой материальной субстанции, которая наз-ся электрическое поле и яв-ся одной из форм проявления электромагнитного поля.

Электрическое поле характеризуется силовой характеристикой – вектором напряженности, который определяется как отношение вектора силы, действующей на точечный заряд q, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда . Величина напряженности измеряется или. Зная напряженность в данной точке можно найти силу, действующую на заряд . Отсюда видно, что на положительно заряженные частицы сила действует по направлению вектора напряженности электрического поля, а на отрицательно заряженные – против.

Правило: чтобы найти направление вектора напряженности электрического поля в данной точке, надо поместить в эту точку положительный заряд. Тогда вектор напряженности будет направлен так же как и вектор силы, действующей на заряд.

Принцип суперпозиций для электрического поля: Вектор напряженности поля, создаваемого системой зарядов, равен векторной сумме напряженностей полей, создаваемых каждым из зарядов в отдельности: .

Это следует из того, что силы складываются как векторы , поэтому

=


2) Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа-Брэггов. Понятие о рентгеноструктурном анализе.

В природе в роли дифракционных решёток выступают вещества, имеющие кристаллическую структуру. Для таких веществ характерно упорядоченное расположение атомов или молекул в пространстве. При их облучении электромагнитными волнами последние испытывают явление дифракции на атомах или молекулах, в результате становится возможными наблюдать перераспределение интенсивности падающей волны. В кристаллах в роли щелей выступают атомы или молекулы, а период решётки определяется межатомным расстоянием d. Учитывая, что порядок величины d=10-8 м, для увеличения разрешающей способности и дисперсии дифр решетки расстояние между щелями d<<𝜆 поэтому необходимо использовать электромагнитные волны с очень малой длиной волны. Для этой цели подходят электромагнитные волны рентгеновского диапазона с длиной волны 𝜆=10-12

Изучение структуры кристаллических, а также поликристаллических веществ с помощью явления дифракции электромагнитных волн рентгеновского диапазона составляет сущность рентгеноструктурного анализа.

-формула Вульфа - Брэггов. Из этой формулы следует, что при известной длине волны  и порядке наблюдаемого дифракционного макс  расстояние между кристаллическими плоскостями d может быть найдено из формулы: d=0.5m𝜆/sin

-Рентгеноструктурный анализ

Спектральный состав излучения, т. е. измерение его длин волн, можно определить с помощью формулы Вульфа-Брэггов.

-Метод Лауэ, в котором узкий пучок рентгеновского из­лучения направляется на исследуемый монокристалл. В результате на помещенной за кристаллом фотоплас­тинке получается система пятен-максимумов. А по расстояниям между максимумами и их интенсивности можно расшифровать структуру данного крис­талла.

-Метод Дебая-Шерера используется узкий пу­чок мон-кого рентгеновского изл. и образец в виде поликристалла. Исследуемый кристалл предварительно измельчают в порошок, и из него прессуется образец в виде стерженька.

Рентгенограмма образца, полученная по этому методу — дебайграмма — имеет вид сис­темы концентрических колец. Ее расшифровка также позволя­ет определить структуру кристалла.








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.