ГОТОВЫЕ ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ, КУРСОВЫЕ РАБОТЫ, ДИССЕРТАЦИИ И РЕФЕРАТЫ
Энергия волнового движения. Гипотеза де Бройля. | |
| Автор | Ольга |
| Вуз (город) | Тюмень |
| Количество страниц | 7 |
| Год сдачи | 2008 |
| Стоимость (руб.) | 400 |
| Содержание | 1. Энергия волнового движения. Энергия электромагнитных волн. Поток энергии. Плотность потока энергии.
2. Гипотеза де Бройля. Волны де Бройля. Экспериментальное подтверждение гипотезы де Бройля. |
| Список литературы | Использованная литература:
1. Савельев И.В. Курс общей физики, том 1. Механика, колебания и волны, молекулярная физика. – М.: Наука, 1970. – 511с. 2. Савельев И.В. Курс общей физики, том 2. Электричество. – М.: Наука, 1970. – 445с. 3. Савельев И.В. Курс общей физики, том 3. Оптика, атомная физика, физика атомного ядра и элементарных частиц. – М.: Наука, 1970. – 540с. |
| Выдержка из работы | 1. Энергия волнового движения. Энергия электромагнитных волн. Поток энергии. Плотность потока энергии.
Энергия волнового движения. Выделим в среде, в которой распространяется плоская продольная волна, элементарный объем , настолько малый, чтобы деформации и скорости движения во всех точках этого объема можно было считать одинаковыми и равными, соответственно, и . Выделенный нами объем будет обладать потенциальной энергией упругой деформации , где - относительное удлинение, а - модуль Юнга. Модуль Юнга заменим через ( - плотность среды, - фазовая скорость волны). Тогда выражение для потенциальной энергии объема примет вид . (1) Рассматриваемый объем будет также обладать кинетической энергией (2) ( - масса объема, - его скорость). Выражения (1) и (2) в сумме дают полную энергию . Разделив энергию на объем , в котором она содержится, получим плотность энергии . (3) Дифференцирование уравнения плоской волны по и дает: , . Подставив эти выражения в формулу (3), получим: . (4) Как следует из (4), плотность энергии в каждый момент времени в разных точках пространства различна. В одной и той же точке плотность энергии изменяется со временем по закону квадрата синуса. Плотность энергии пропорциональна плотности среды , квадрату частоты и квадрату амплитуды волны . Энергия электромагнитных волн. Возможность обнаружения электромагнитных волн указывает на то, что эти волны переносят энергию. Плотность энергии электромагнитного поля слагается из плотности энергии электрического поля и плотности энергии магнитного поля: . В данной точке пространства векторы и изменяются в одинаковой фазе. Плотность энергии электрического и магнитного полей каждый момент времени одинакова: . Поэтому можно написать, что . Воспользовавшись тем, что , выражению для плотности энергии электромагнитной волны можно придать вид . (5) Плотность потока энергии. Скорость электромагнитной волны равна . Умножив плотность энергии на скорость , получим плотность потока энергии . (6) Векторы и взаимно перпендикулярны и образуют с направлением распространения волны правовинтовую систему. Поэтому направление вектора совпадает с направлением переноса энергии, а модуль этого вектора равен ( ). Следовательно, вектор плотности потока энергии можно представить как векторное произведение и . (7) Вектор называется вектором Пойнтинга. Поток энергии. Поток энергии , т.е. количество энергии, переносимое волной в единицу времени через некоторую поверхность , равен (8) (здесь - нормальная составляющая вектора , - элемент поверхности ). |