ELEKTRYCZNOŚĆ

ELEKTRYCZNOŚĆ

I

I

MAGNETYZM

MAGNETYZM

Ładunek elektryczny

F



F



F





Ładunek
elementarny

e = 1,60 · 10

-

19

C

Wzajemne oddziaływanie ładunków

szkło

szkło

szkło

plastik

F





Ładunek elektryczny

Prawo Coulomba

– bezwzględna wartość ładunku elektrycznego

r – odległość między ładunkami



0

– stała dielektryczna

próżni

Pole elektryczne

Wektor natężenia pola elektrycznego

oraz potencjał



F

- siła według prawa Coulomba

q

0

– punktowy ładunek próbny (nie zniekształcający pola)

Związek natężenia pola

E

z

potencjałem



E =



grad



grad – gradient, operator różniczkowy

Prąd elektryczny

przepływ ładunku

elektrycznego

Prawo Ohma

Natężenie prądu płynącego przez przewodnik, jest zawsze wprost

proporcjonalne do różnicy potencjałów przyłożonej do przewodnika

I – natężenie prądu, A
U – różnica potencjałów, V
R – oporność przewodnika, 

Ruch naładowanej cząstki

w polu magnetycznym

– definicja indukcji

magnetycznej

B – indukcja magnetyczna
F

Lmax

– maksymalna wartość siły Lorentza (zależna od prędkości)

q – ładunek cząstki
v – prędkość naładowanej cząstki w polu magnetycznym

Pole magnetyczne

wywołane przepływem prądu

stałego

B – wartość wektora indukcji
magnetycznej
I – natężenie prądu w długim
przewodniku
r – odległość od przewodnika


0

– przenikalność magnetyczna

próżni

Równania Maxwella w

próżni

- wektor natężenia pola
elektrycznego

- wektor indukcji pola
magnetycznego

- przenikalność dielektryczna
próżni

- przenikalność magnetyczna
próżni

Wniosek z równania

Maxwella

- fale elektromagnetyczne

X

Y

Z

Widmo

promieniowania

elektromagnetycznego

Efekt Dopplera

- rozpraszanie światła

monochromatycznego

na cząstce w ruchu

- wektor falowy promieniowania padającego

- wektor falowy promieniowania rozproszonego

- wektor prędkości cząstki

Rozwój laserów

1960 - pierwszy laser (rubinowy) - fizyk amerykański

T.H. Maiman

1960 - pierwszy laser helowo-neonowy (A. Javan, W.R.

Bennet,
D.R. Herriott)

1962 - pierwszy laser półprzewodnikowy

Mechanizm oddziaływania

kwantów promieniowania

elektromagnetycznego z materią

- podstawa działania lasera

h



E

1

E

1

E

0

E

0

E

1

E

1

E

0

E

0

E

1

E

1

E

0

E

0

Absorpcja

wymuszona

Emisja spontaniczna

Emisja wymuszona

h



h



2h



E = h



- energia

kwantu
h - stała Plancka



- częstotliwość

Schemat poziomów energetycznych helu i neonu; przejścia laserowe podano dla

 = 0,6328 m,  = 1,153 m oraz  = 3,39 m

Schemat lasera He-Ne

Lasery w wykonaniu

przeciwwybuchowym