Экзаменационный билет №31
Экзаменационный билет №40/
жүктеу/скачать 407.5 Kb.
|
Экзаменационный билет №40/
В основе термодинамики лежат несколько фундаментальных законов (начал). Они являются обобщением экспериментальных данных. Первое начало устанавливает количественные соотношения, имеющие место при превращениях энергии из одних видов в другие. Первое начало термодинамики (закон сохранения энергии): количество тепла, сообщенное системе, идет на приращение внутренней энергии системы и на совершение работы над внешними телами.
Второе начало определяет условия, при которых возможны эти превращения, то есть определяет возможные направления процессов. Второе начало термодинамики:
В 1907-м году, профессор физики Манчестерского университета Эрнст Резерфорд (1871-1937) приступил к экспериментальному изучению структуры атома. Он считал, что надо строить модель атома на основе убедительных экспериментальных результатов. Началась серия экспериментов по рассеянию тяжелых  - частиц от тонкой золотой фольги. Большинство -частиц проходило сквозь фольгу, слабо изменяя направление своего первоначального движения. Но некоторые -частицы отражались от тоненькой фольги, изменяя направление движения на 180 градусов. Создавалось впечатление, будто тяжелые быстро летящие снаряды отражаются от тонкого листа бумаги. Резерфорд пришел к выводу, что атом представляет собой очень рыхлую структуру, в центре которой расположено массивное маленькое ядро, размеры которого намного меньше размера целого атома. Резерфорд сделал простые классические расчеты и сумел оценить размер атома (10-10м). Полный объем атома определяется распределенными вокруг ядра электронами, общая масса которых ничтожна по сравнению с массой ядра. Вопрос о том, как распределены электроны вокруг ядра, оставался открытым. Резерфорд рассматривал возможность планетарной модели атома, в котором электроны, подобно планетам солнечной системы, вращаются вокруг своего «солнца» – атомного ядра. Однако такая модель, рассматриваемая с классической точки зрения, является неустойчивой. Электроны, вращающиеся вокруг ядра, как и любые ускоренно движущиеся заряды, должны были излучать электромагнитные волны и, теряя энергию, постепенно «падать» на ядро.
более тонкие эксперименты с магнитным полем позволили обнаружить дополнительные спектральные линии, происхождение которых не описывалось уже созданной теорией. Вольфганг Паули (1900-58) – швейцарский физик-теоретик, высказал предположение о том, что для электрона характерен некий «скрытый» вращательный процесс, которому соответствует добавочный момент импульса, ответственный за возникновение дополнительных спектральных линий. Следовательно, каждому состоянию электрона соответствуют не три, а четыре квантовых числа: главное квантовое число n=1,2,3,…(оно характеризует размер электронной орбиты), орбитальное квантовое число  (характеризует форму орбиты), магнитное квантовое число  (характеризует пространственную ориентацию орбиты электрона) и четвертое, получившее название «спин». Оно может принимать одно из двух разрешенных значений  и  . Спин электрона позволяет вычислить собственный момент импульса. Каждому состоянию соответствует своя энергия. В каждом квантовом состоянии может находиться только один электрон.
Принцип Паули: В атоме может быть не более одного электрона, состояние которого характеризуется конкретным набором четырех квантовых чисел С учетом этого простого, но глубокого принципа можно сконструировать структуру любого атома и построить периодическую таблицу элементов Менделеева. 4.Уравнения Максвелла. Законы электромагнитного поля сформулированы в виде системы уравнений Максвелла. Первое уравнение Максвелла для электростатического поля: Второе уравнение Максвелла для магнитостатического поля: Третье уравнение Максвелла для электростатического поля: В электродинамике (для переменного электромагнитного поля) третье уравнение Максвелла: Четвертое уравнение Максвелла для магнитостатического поля: В электродинамике четвертое уравнение Максвелла:  . Первое слагаемое в этом уравнении есть ток проводимости I, связанный с движением зарядов и создающий магнитное поле. Второе слагаемое в этом уравнении есть "ток смещения в вакууме", т. е. переменный поток вектора напряженности электрического поля.жүктеу/скачать 407.5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|
.
. Из первого уравнения Максвелла следует, что электростатическое поле – потенциальное (сходящееся или расходящееся) и его источником являются неподвижные электрические заряды.
. Из второго уравнения Максвелла следует, что магнитостатическое поле – вихревое не потенциальное и не имеет точечных источников.
. Из третьего уравнения Максвелла следует, что электростатическое поле не вихревое.
т. е. электрическое поле E* не потенциальное (не кулоновское), а вихревое и создается переменным потоком вектора индукции магнитного поля.
. Из четвертого уравнения Максвелла в магнитостатике следует, что магнитное поле – вихревое и создается постоянными электрическими токами или движущимися зарядами. Направление закрученности силовых линий магнитного поля определяется по правилу правого винта