2. Магнитное поле длинного прямолинейного тока.

Магнитное поле – особый вид материи, воздействующей на движущиеся электрические заряды. Источник – движущийся заряд или ток. Магнитная индукция - векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля в данной точке пространства. Модуль которой численно равен максимальной силе, действующей со стороны магнитного поля на единичный элемент тока. B – индукция магнитного поля [Тл] [Н/А*м]

I - силы тока [A]

μ₀ - магнитная постоянная = 4π*10^-7 [H/A²] [Гн/м]

r – кратчайшее расстояние от проводника до точки, в которой определяется магнитная индукция [м]

α_{1 и} α₂ – углы, между элементами тока на концах проводника и радиус-векторами, проведенными от элементов к точке наблюдения.

Билет №13

1. Поляризованный свет. Поляроиды. Закон Малюса.

Свет – это поперечные волны, в которых векторы напряженности электрического поля (Е) и индукции магнитного поля (В) колеблются перпендикулярно направлению распространения r волны.

Свет, в котором направления колебаний светового вектора каким-то образом упорядочены, называется поляризованным. Естественный свет – случайное сочетание поляризованных волн, колебание вектора напряженности происходят в различных плоскостях. Если в результате каких-либо внешних воздействий появляется преимущественное направление колебаний вектора Е, то имеем дело с частично поляризованным светом. Свет, в котором вектор Е колеблется только в одном направлении, перпендикулярном лучу, называется плоскополяризованным.

Для получения поляризованного света используют поляризаторы – специальные устройства, выделяющие плоскополяризованный луч из естественного. Анализаторы определяют плоскость колебаний волны. Поляризатор и анализатор устроены одинаково, поэтому и называются оба поляроидами-специально изготовленная пленка, в которой происходит двойное лучепреломление (луч разделяется внутри кристалла на два: обыкновенный (преломляется в соответствии с законом преломления света) и необыкновенный (не соответствует закону преломления), они распространяются с разными скоростями и в разных направлениях, плоскости поляризации лучей перпендикулярны).

Направим естественный свет перпендикулярно пластинке турмалина T1. Если на пути луча поставить вторую пластинку турмалина Т2 и вращать ее, то интенсивность света, прошедшего через пластинки, меняется в зависимости от угла ϕ между оптическими осями кристаллов по закону Малюса I = I₀cos²ϕ. «Интенсивность света, прошедшего через поляризатор, прямо пропорциональна произведению интенсивности падающего плоско поляризованного света I0 и квадрату косинуса угла между плоскостью падающего света и плоскостью поляризатора.» Если на поляризатор падает естественный свет, то интенсивность вышедшего из поляризатора света I0 равна половине Iест, и тогда из анализатора выйдет I = I_ествcos²ϕ/2. Следовательно, интенсивность изменяется от минимума (полное гашение света) при ϕ= (оптические оси пластинок перпендикулярны) до максимума при ϕ=0 (оптические оси пластинок параллельны). Интенсивность —скалярная величина, численно интенсивность равна мощности излучения, проходящей через единичную площадку. [Вт/м²] [Дж/с*м²]

Первая пластинка турмалина преобразует естественный свет в плоскополяризованный (поляризатор). Вторая же пластинка турмалина в зависимости от ее ориентации из поляризованного света пропускает его часть, которая соответствует компоненту Е, параллельному оси второго турмалина (анализатор).

E - напряженность электрического поля [Н/Кл] [В/м]

В - магнитная индукция [Тл] [Н/А*м]

ϕ - угол между оптическими осями кристаллов – угол поворота