POLE ELEKTRYCZNE: − Jest polem wektorowym,

− Kierunek linii pola lub stycznej do linii pola określa kierunek wektora E (natężenia),

− Liczba linii na pola jednostkę powierzchni mierzona w płaszczyźnie prostopadłej do

linii jest proporcjonalna do wartości wektora E,− Linie pola zaczynają się w ładunku dodatnim, a kończą w ujemnym *NATĘŻENIE: stosunek siły , z jaką pole elektrostatyczne działa na ładunek

elektryczny, do wartości q tego ładunku.

. DLA ŁADUNKU PUNKTOWEGO:

STRUMIEŃ POLA EL. jest wielkością skalarną opisującą pole wektorowe oraz jego źródłowość.

LINIE POLA: linie, do których styczne w każdym punkcie mają kierunek zgodny z kierunkami sił elektrostatycznych. Zwrot linii pola jest zgodny ze zwrotem sił elektrostatycznych działających na ładunki próbne. PRAWO COULOMBA siła wzajemnego oddziaływania dwóch punktowych ładunków elektrycznych jest wprost proporcjonalna do iloczynu tych ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi.

ZASADA SUPERPOZYCJI: siłę wypadkową działającą na ładunek w polu elektrycznym

moŻemy obliczyć sumując siły pochodzące od pozostałych ładunków.

POTENCJAŁ POLA jest wielkością charakteryzującą pole elektryczne (a nie cząstkę). We wzorze W oznaca pracę wykonaną nad cząstką przez pole podczas przesuwania jej z nieskończoności do danego punktu .

DIPOL − Dipol to układ dwóch ładunków o jednakowych wartościach, ale przeciwnych

znakach,

− Oś dipola to prosta, na której znajdują się oba ładunki,

− Wielkością charakteryzującą dipol jest moment dipolowy: p = qd,

− Moment dipolowy ma zawrot w kierunku ładunku dodatniego, MOMENT DIPOLOWY dipola el jest to wektor skierowany od ujemnego do dodatniego ładunku dipola. MOMENT SIŁ : M=p*E, p-moment dipolowy, E-pole elektryczne o na natężeniu E, M-moment siły. E NERGIA POTENCJALNA DIPOLA: dipol ma en,pot Ep związaną z jego ustawieniem w polu el. Ep=-p!*E!. ta Ep jest tak określona że przyjmuje wartość równą 0 gdy p! jest prostopadły do natężenia E!;jest najmniejszą Ep=-p*E, gdy moment p ma kierunek zgodny z natężeniem E, i najwiekszą Ep=p*E gdy moment p! ma kierunek przeciwny do nat E. PRAWO GAUSSA opisuje związek między strumieniem Ө pola el, przenikającym przez zamkniętą powierzchnie(pow Gaussa) i całkowitym ładunkiem QWew tej powierzchni, zgodnie z tym prawem εo Ө=Qwew. ZALEŻNOŚĆ POTENCJAŁU POLA EL WYTWARZANEGO PRZEZ ŁADUNEK PKT OD ODL OD TEGO ŁADUNKU: zależność ładunku punktowego w odległości r:

LINIE EKWIPOTENCJALNE, PRACA W POLU ELEKTROSTATYCZNYM wszystkie punkty na powierzchni ekw.mają taki sam potencjał el. Praca wykonana nad ładunkiepróbnym przy przesuwaniu go z jednej takiej powierchni na druga jest niezależna od położeń punktó początkowego i końcowego na tych powierzchniach i drogi, po jakiej przesunięto ładunek. Natężenie pola el E jest zawsze skierowane prostopadle do powierchni ekwipotencjalnej.

WYJAŚNIĆ ZMIANĘ NATĘŻENIA POLA EL WEWNĄTRZ KONDENSATORA PO WPROWADZENIU DIELEKTRYKA POMIĘDZY OKŁADKI KONDENSATORA jeśli różnica potencjałów między okładkami kondensatora jest utrzymywana np. przez źródło B to wsunięcie dielektryka zwiększa ładunek na okładkach. (obrazek) jeśli ładunek na okładkach kondensatora jest stały to wsunięcie dielektryka zmniejsza różnice potencjałów między okładkami. Każdy materiał dielektryczny ma charakterystyczną wytrzymałość na przebicie która jest maksymalna wartościa pola el,jakie dielektryk może wytrzymac bez przebicia. PRAWO KIRCHOFFA

1. Suma prądów wpływających do węzła musi być równa sumie prądów

wypływających. 2. Algebraiczna suma zmian potencjału (SEM i spadków napięć) w zamkniętym

obwodzie musi być równa 0. POLE MAGNETYCZNE: WEKTOR INDUKCJI B jest zdefiniowany za pomocą siły Fb! Która działa na cząstke próbną o ładunku q, poruszająca się w polu z prędkościa v!

LINIE SIŁ POLA MAGN* kierunek stycznej do lini pola magn w danym punkcie jest kierunkiem indukcji magnetycznej b! w tym punkcie *odległość między liniami określa wartość wektora indukcji B!- pole magnetyczne jest silniejsze tam gdzie linie magnetyczne przebiegają bliżej siebie i na odwrót. STRUMIEŃ POLA MAGN Strumień pola magnetycznego przechodzący przez powierzchnię zamkniętą jest równy zero. Wynika to z faktu, że nie istnieją źródła pola magnetycznego w postaci pojedynczych biegunów magnetycznych DIPOLOWY MOMENT MAGN Dla prądu płynącego w cienkim przewodzie w płaskiej pętli, dipolowy moment magnetyczny jest pseudowektorem skierowanym prostopadle do powierzchni pętli, określony wzorem µ=I*a, gdzie µ jest dipolowym momentem magnetycznym mierzonym w amperach razy metr kwadratowy lub w dżulach na teslę, a jest wektorem powierzchniowym (którego wartość jest równa polu powierzchni w metrach kwadratowych) zamkniętej przez pętlę z prądem, I jest stałym natężeniem prądu, mierzonym w amperach. Kierunek dipolowego momentu magnetycznego określony jest przez kierunek I oraz regułę prawej ręki . Siła działająca na ładunek elektryczny poruszający się w polu magnet
− Jest iloczynem wektorowym prędkości i wektora indukcji, − Dla ładunku dodatniego: reguła prawej ręki, − Siła działająca na ładunek jest prostopadła do płaszczyzny v i B, Przedstaw moment sił działających na ramkę umieszczoną w jednorodnym pole mag

ZJAWISKO INDUKCJI ELEKTROMAGNETYCZNEJ − Zjawisko indukcji elektromagnetycznej polega na powstawaniu siły

elektromotorycznej w przewodniku umieszczonym w zmiennym polu megnetycznym, − Zmiana strumienia pola moŜe wynikać takŜe z ruchu źródła pola lub przewodnika, − Zjawisko to jest powszechnie wykorzystywane w: prądnicach, alternatorach,

transformatorach,− Reguła Lenza: indukowany prąd płynie w takim kierunku, Że pole magnetyczne

wytworzone przez ten prąd przeciwdziała zmianie strumienia pola magnetycznego,

która ten prąd indukuje (przyczynie), E= -dф/dt Samoindukcja oraz indukcja wzajemna Indukcja wzajemna: zjawisko polegające na indukowaniu się prądu w cewce pod

wpływem zmiany prądu w innej cewce z nią sprzężonej, − Samoindukcja: zjawisko polegające na indukowaniu się SEM w obwodzie o zmiennym natężeniu prądu, SEM samoindukcji działa w takim kierunku aby

przeciwdziałać zmianom natężenia,− Samoindukcja powoduje tzw. przepięcia podczas nagłego odłączenia źródła prądu w

obwodzie z cewką, ENERGIA POLA MAGNETYCZNEGO Zmianom prądu i w cewce indukcyjnej towarzyszy indukowanie sie siły elektromotorycznej SEM. Na zaciskach cewki obserwujemy napięcie przy pominięciu oporu cewki

jeżeli w cewce o indukcyjności l płynie prąd o natężeniu I to w polu magn cewki zmagazynowana jest energia eb=1/2 LI kw, jeśli B oznacza wartość indukcji magn w dowolnym punkcie to gęstość zmagazynowane energii jest w tym punkcie równa:

Podstawowe właściwości fali elektromagnetycznej: − Fala elektromagnetyczna to rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola

elektrycznego oraz megnetycznego,− Wektor E jest prostopadły do B, − Płaszczyzna EB jest prostopadła do kierunku rozchodzenia fali,− E i B zmieniają się w tej samej fazie,− Właśności fali zaleŜą głównie od jej długości, − Ulega dyfrakcji oraz interferencji,

Zdolność rozdzielcza: − To odwrotność minimalnego kąta przy jakim dwa źródła światła mogą być

rozróŜnione przy uŜyciu przyrządów optycznych,− ZaleŜy ona od długości fali oraz średnicy otworu,− Jeśli promienie docierają od źródeł światła do przyrządu pod mniejszym kątem, to zostaną uznane za jedno,
Dyfrakcja promieniowania X na materiałach krystalicznych i prawo Bragga: − Kryształy NaCl mają strukturę sześcienną,− Dyfrakcja zachodzi jakby promienie były odbijane od rodziny równoległych płaszczyzn,− Kąt odbicia równy kątowi padania, − Gdy znamy kąt padania oraz długość fali, to możemy wyznaczyć odległość d,
EFEKT FOTOELEKTRYCZNY − efekt fotoelektryczny polega na emisji elektronów (powstaniu fotoprądu) z metalu pod wpływem oddziaływania fali elektromagnetyczej (np. światła),

− aby zaszła emisja elektronów, musi zadziałać fala o częstotliwości większej od częstotliwości progowej,

− wyjaśnienie: fala elektromagnetyczna o częstotliwości v jest strumieniem cząstek (w przypadku światła: fotonów) o energii E = hv (kaŜda cząstka), − fotony przekazują energię elektronom i jeśli energia ta jest większa od pracy wyjścia

A, to elektron moŜe opuścić powierzchnię katody, − wraz ze wzrostem oświetlenia (większa liczba fotonów na jednostkę powierzchni) rośnie ilość emitowanych elektronów i tym samym wartość fotoprądu, (Odkrycie i wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego przyczyniło się do rozwoju korpuskularno-falowej teorii materii, w której obiektom mikroświata przypisywane są jednocześnie własności falowe i materialne (korpuskularne) ). Powstawanie fotoprądu w komórce: − Po oświetleniu katody falą elektromagnetyczną o częstotliwości WIĘKSZEJ od częstotliwości progowej następuje przekazanie elektronom przez fotony energii wystarczającej (większej od pracy wyjścia) do opuszczenia powierzchni katody i rozpoczyna się przepłwy fotoprądu, − Fotprąd może generować tylko fala o długości MNIEJSZEJ od długości progowej, Efekt Comptona, fala ugięta − Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku jej rozpraszania na swobodnych elektronach,

− Wyjaśnienie: w wyniku zderzenia fotonów ze spoczywającymi elektronami wzrasta pęd elektronów, a maleje pęd fotonów - w wyniku czego zmienia się długość fali oraz kierunek propagacji fali,

Fale materii (hipoteza de Broglie'a): − de Broglie załoŜył, Ŝe dualizm korpuskularno-falowy jest własnością charakterystyczną nie tylko dla fali elektromagnetycznej, ale równieŜ dla cząstek o masie spoczynkowej róŜnej od zera, tzn. Ŝe np. elektrony równieŜ mogą wykazywać własności falowe, − aby podać dokonać pełnego opisu obiektu, naleŜy wziąć pod uwagę obie te cechy

(zasada komplementarności), − długość fali materii wg hipotezy de Broglie'a określona jest wzorem: λ=h/p .Funkcja falowa ψ(x, t) − opisuje właności falowe cząstki w mechanice kwantowej, − zawiera wszystkie informacje o cząstce, − musi być funkcją ciągłą i mieć ciągłą pochodną, − jest rozwiązaniem równania Schroedingera, ψkw - określa gęstość prawdopodobieństwa znalezienia cząstki w danej chwili w pewnym punkcie przestrzeni. Zatem musi istnieć 100% prawdopodobieństwo znalezienia cząstki w całej przestrzeni: Równanie Schroedingera: − równanie róŜniczkowe, którego rozwiązaniem jest funkcja falowaY , − jeśli energia potencjalna cząstki jest stała w czasie, to równanie Schroedingera nie zaleŜy od czasu i nazywa się stacjonarnym równaniem Schroedingera, Równanie Schroedingera dla cząstki swobodnej (nie działają na nią Ŝadneg pola, U(x) = 0) oraz wzór na jej energię:

Zasada nieoznaczoności:obowiązuje w mechanice kwantowej i mówi, Ŝe pewnych wielkości fizycznych nie moŜna zmierzyć równocześnie z dowolną dokładnością. Jeśli chcemy zwiększyć dokładność jednej z nich, to wpływamy niekorzystnie na dokładność pomiaru drugiej. Właśnie z tego względu nie moŜna wykluczyć istnienia w bardzo krótkim czasie cząstek o bardzo wysokich energiach
Zjawisko tunelowania: istnieje skończone prawdopodobieństwo, Ŝe cząstka pokona barierę potencjału o wysokości wyŜszej niŜ energia cząstki - czyli znajdzie się w obszarze w którym nie mogłaby znaleźć się zgodnie z teoriami fizyki klasycznej (przeczyłoby to zasadzie zachowania energii). Przykładem występowania tego zjawiska jest emisja cząsteczki α (2p + 2n) z jądra Uranu. kwantowanie energii oscylatora harmonicznego Energia potencjalna oscylatora harmonicznego: Równanie Schroedingera dla oscylator Funkcje falowe  będące rozwiązaniem tego równania musz być ciągłe i posiadać ciągłe pierwsze pochodne. Takie rozwiązania istnieją wyłącznie wtedy gdy energia całkowita oscylatora posiada jedną z wartości:

kwantowanie momentu pędu Moment pędu jest wielkością skwantowaną. Dozwolone wartości jakie moŜe przybierać kwadrat momentu pędu l - orbitalna liczba kwantowa, Oznacza to, Ŝe dowolny obiekt fizyczny moŜe posiadać moment pędu tylko o pewnych, ściśle określonych wartościach.

---