Превращение энергии в колебательном контуре: при свободных электромагнитных колебаниях в контуре энергия электрического поля конденсатора и энергия магнитного поля катушки периодически превращаются друг в друга.
Сумма энергии электрического поля конденсатора и магнитного поля катушки по закону сохранения и превращения энергии остается постоянной:
,где U – значение напряжения на конденсаторе, i– значение силы тока в катушке.
- собственная частота в колебательном контуре. - формула ТомсонаГенерация незатухающих электромагнитных колебаний. В реальном контуре имеются потери энергии (нагревание контура), приводит к затуханию колебаний. Для поддержания незатухающих колебаний в контуре необходимы периодические восполнения потери энергии путем подзарядки конденсатора до первоначального значения напряжения. Следовательно применяют автоколебания генератора незатухающих колебаний.
- катушка обратной связи.При возникновении электромагнитных колебаний в контуре между концами катушки обратной связи
, возникает переменное напряжение. Сила тока в катушке колебательного контура изменяется по гармоническому закону, соответственно по гармоническому закону изменяется и напряжение на катушке связи, подаваемое напереход. При правильном соединении конденсаторов
с транзистором, он открывается в ту половину периода колебания, когда знаки на обкладках контура совпадают со знаками на полюсах источника тока. При этом каждый период происходит подзарядка конденсатора от источника постоянного тока и эти колебания продолжаются с постоянной амплитудой.Вынужденные – если между началом и концом цепи приложено напряжение постоянной амплитуды и в электрической цепи поддерживаются незатухающие колебания.
Конденсатор | Катушка |
- амплитуда | |
- емкостное сопротивление | |
Активное сопротивление:
Резонанс – явление увеличения амплитуды установившихся вынужденных колебаний до максимального значения при приближении частоты изменения внешней силы к частоте собственной колебательной системы.
34.
Элементарная частица – микрообъект, который невозможно расщепить на составные части.
Классификация:
1. фотоны – (
) – учувствуют в электромагнитных взаимодействиях, но не обладают сильными или слабыми взаимодействиями.2. лептоны – не участвуют в сильном взаимодействии (
). Если спин – ½ - фермионы.3. мезоны – сильно взаимодействующие нестабильные частицы
В отличии от лептонов, мезоны обладают не только слабым, но и сильным взаимодействием (между собой) и между мезонами и барионами. Спин=0 – бозоны.4. барионы – обладают сильным взаимодействием, активно взаимодействуют с атомными ядрами (нуклоны: n, p; гипероны). Спин = ½ - они являются фермионами. Все барионы нестабильные, за исключением протона.
Античастица – позитрон
(частица). Для каждой элементарной частицы должна существовать античастица. (Нет для фотона и -мезона.) Они должны иметь одинаковую массу , времена жизни в вакууме, одинаковые по модулю, но противоположные по знаку электрические заряды; спины и т.д.35.
Адроны – элементарные частицы, не участвующие в сильном взаимодействии.
Кварки – фундаментальные частицы, участвующие в сильном взаимодействии. Они являются фермионами и имеют дробный электрический заряд (
), полуцелый спин.Классификация адронов (по спину они делятся):
- мезоны – бозоны со спином
, участвующие в сильном взаимодействии.- барионы – фермионы, со спином
, участвующие в сильном взаимодействии.Все фундаментальные частицы являются фермионами. Учитывая, что известно 6 кварков и 6 лептонов, нужно говорить о кварк-лептонной симметрии мира.
Взаимодействия:
1. сильное – обтягивает связь нуклонов в ядре. Константы взаимодействия
2. электромагнитное
, радиус действия µ.3. слабое – все виды
-распада ядер, многие распады элементарных частиц, все взаимодействия нейтрино с веществами короткодействующие.4. гравитационные -
µ. Оно универсально, ему подвержены все без исключения элементарные частицы.Фотоны (кванты электрического поля) участвуют в электрическом взаимодействии, но не обладают сильными и слабыми взаимодействиями.
Мюон – бозон со спином 1, переносчик сильного взаимодействия. Всего 8 мюонов.
Бозоны – частицы с целым спином
. (фотон, -мезон). Переносчики фундаментальных взаимодействий. Всего их 13.30.
Опыт Штерна и Герлаха: (1922г.) : атом не проходит через неоднородное магнитное поле.(у серебра нечетное количество электронов). Такое разделение говорит о наличии дополнительного квантово момента, которое получило название спин. Он не связан с движением частиц в пространстве.
Спин – собственный момент количества движения микрочастицы, имеющий квантовую природу и не связанный с движение частицы, как целого.
- орбитальный момент - спин - спиновое квантовое числоПринцип тождественности частиц – частицы одного сорта одинаковые
Тождественные частицы – все
, по общим свойствам (m,q,s…)Симметричность волновой функции:
1.
- бозоны – частицы с нулевым или целочисленным спином2.
- фермионы, частицы с получетным спином. Они отличаются антисимметричными волновыми свойствами и подчиняются статистике Ферми-Дирака.Принцип Паули : в одном и том же состоянии системы не может находиться больше одного фермиона, а бозонов может находиться сколько угодно.
15.
Фотоэффект – вырывает электрона из вещества под действием света.
Энергия светового кванта
Фотона
(1) (2)(1) чтобы электрон мог вылетать
(2) уравнение для фотоэффекта
Тормозное рентгеновское излучение – излучение, обусловленное торможением электронов.
Рентгеновское излучение возникает при бомбардировке быстрыми электронами твердых мишеней. Рентгеновская трубка представляет собой эвакуированный баллон с несколькими электродами. Нагреваемый током катод – источник электронов, цилиндрический электрод – фокусирует электрон-пучек. Анод (А) – мишень. Ускорение электронов осуществляется высоким напряжением, создаваемый между анодом и катодом. Если это напряжение U , то
-