Билет №22

1. Интерференция от двух источников. Формула, определяющая положение максимума на экране.

Интерференция – сложение в пространстве двух или более волн, в результате которого возникает устойчивая картина распределения амплитуд результирующих колебаний. Давать интерференцию могут только когерентные(согласованные) волны одного типа (звуковые, световые), обладающие одинаковой частотой, постоянной разностью фаз и одинаковой поляризацией.

Опыт Юнга. Щели S1 и S2 находятся на расстоянии d друг от друга и являются когерентными источниками света. Интерференция наблюдается в произвольной точке Р экрана, параллельного обеим щелям и расположенного от них на расстоянии l, причем l>>d. Начало отсчета выбрано в точке О, симметричной относительно щелей. Интенсивность в любой точке P экрана, лежащей на расстоянии x от О, определяется оптической разностью хода Δ = s2 – s1.

Δх – расстояние между двумя соседними максимума или минимума при инреференции [м]

L -расстояние от источника до экрана [м]

d-расстояние между источниками [м]

λ - длина волны [м]

2. Квантовые числа – результат решения уравнения Шредингера для атома водорода.

Квантовые числа и их значения являются следствием решений уравнений Шредингера и условий однозначности, непрерывности и конечности, налагаемых на волновую функцию. 1) r^L – функция однозначна при l -целое, иначе придем к неоднозначным результатам. Например, L = ½ даёт 2 результата (+-). 2) r^L – функция ограничена при l – положительном. При l отрицательным радиальная часть будет маленькая, тогда r^l будет неограниченно расти, а этого быть не может, волновая функция ограничена. Каждой переменной в лапласиане соответствует квантовое число — целое число, определяющее характеристики электрона, определяющие электронное состояние.

1. Радиальное квантовое число n_r, принимающее значения 0, 1, 2, ... В основном состоянии = 0.

2. Орбитальное квантовое число l, соответствующее углу . Это число может принимать целые положительные значения 0, 1, 2..., но не превышающие n_r. Это число определяет орбитальный моментом импульса, который может принимать только определенные дискретные значения В основном состоянии = 0. Определяет форму электронного облака.

3. Из радиального и орбитального квантовых чисел составляется главное квантовое число n = nr + l + 1. Определяет энергию уровня.

4. Магнитное квантовое число m_l = [-L +L]. Это число соответствует переменной — углу φ. Характеризует ориентацию электронного облака в пространстве, определяет проекцию момента импульса на заданное направление.

5. Спиновое квантовое число m_s электрона показывает возможные проекции собственного момента импульса электрона (вращение электрона вокруг собственной оси). Спин имеет всего два собственных значения: 1/2 и –1/2. То, что в уравнении Шредингера нет переменной, соответствующей спину, — недостаток уравнения.

n – главное квантовое число

R – постоянная Ридберга = 1.1*10⁷ [1/м]

h – постоянная планка = 6,63*10^-34 [Дж*с]

Билет №23

1. Сила Ампера. Взаимодействие параллельных проводников с током.

Сила ампера позволяет определить силу, действующую со стороны магнитного поля на проводник с током. F_А = IBLsinα равна произведению силы тока, магнитной индукции - силовой характеристика, длины отрезка проводника и синуса угла между направлениями тока и магнитной индукции. Направление силы Ампера (правило левой руки). Если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная составляющая вектора В входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы, действующей на проводник с током.

Два тонких прямолинейных параллельных проводника, по которым текут токи, притягивают друг друга, если токи в них имеют одинаковое направление, и отталкивают, если токи противоположны. Опыт показывает, что сила взаимодействия, приходящаяся на единицу длины каждого из параллельных проводников, пропорциональна величинам токов в них и обратно пропорциональна расстоянию между ними.

B - индукция магнитного поля [Тл] [Н/А*м]

L- длина проводника [м]

α - угла между направлениями тока и магнитной индукции

μ - магнитная проницаемость среды

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