9. Prawa Maxella

9.1Prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya

-Zmienne w czasie pole magnetyczne wytwarza pole

elektryczne.

-Postac całkowa prawa indukcji Faradaya

-Wzór Maxella w wersji różniczkowanej

9.2 Prawo Ampera rozszerzone przez Maxella

-Przepływający prąd oraz zmienne pole elektryczne

wytwarzają wirowe pole magnetyczne.

-Postać całkowa

-Postać różniczkowalna

9.3 Prawo Maxella, prawo Gaussa dla pola Elek.

-Źródłem pola elektrycznego są ładunki.

-Postać całkowa

-Postać różniczkowa

9.4 Prawo odpowiednika Gaussa

-Pole magnetyczne jest bezźródłowe, linie pola

magnetycznego są zamknięte.

-Postać całkowa

-Postać różniczkowa

10. Optyka falowa

10.1 Współczynnik załamania światła

-mówimy, że ośrodek jest gęstszy optycznie jeśli V w

Tym ośrodku jest małe w stosunku do celu.

-dyspersja jest to różnica prędkości światła o różniej

Częstości w danym ośrodku.

-Prawo dyspersji normalnej: im fala mniejsza to

Mniejsze załamanie

-dyspersja anomalna występuje na krawędziach absor.

Jeśli fala przechodzi z ośrodka do ośrodka to częstotliwość

się nie zmienia, zmianie podaje się prędkość i długość

fali. (za barwe jest odp. Częstotliwość)

(wykres 1,2)

-Prawo odbicia.

Kąt odbicia jest równy kątowi padania, a promień padający,

promień odbity i normalna do powierzchni odbicia leżą w

jednej płaszczyźnie. W wyniku odbicia zmienia się tylko

kierunek rozchodzenia się fali, nie zmienia się jej długość.

(sin alfa/sin beta= v1/v2)

1.Zależność energetyczna

2. z teorii falowej światła i z praw Maxwella o natężeniu

Pola Elek. I magne. dwóch ośrodków

3. Zasada Fermata

Ad.3 Promień świetlny poruszający się (w dowolnym ośrodku)

od punktu A do punktu B przebywa zawsze lokalnie minimalną 

drogę optyczną, czyli taką, na której przebycie potrzeba czasu

najkrótszego.

-Prawo załamania

Całkowite wewnętrzne odbicie 
 Występuje wtedy, gdy światło przechodzi z gęstszego

do rzadszego ośrodka. Warunkiem całkowitego

wewnętrznego odbicia jest to, aby kąt padania był większy

od kąta granicznego. 
 Kąt graniczny- to kąt, dla którego kąt załamania wynosi

90 stopni. 
 

11.Droga optyczna, interferencja.

-Droga optyczna=droga geometryczna

Brak dyspersji n1r1-n2r2=mλ

Może istnieć droga opt. Chociaż nie ma drogi

geometrycznej. Np. Przy odbiciu światła od

ośrodka gęstszego opt. Faza zmienia się na przeciwną.

-Cienika warstwa (~0,1μm do kilku μm) jeśli są

grubsze topochłaniane wewne. Będzie większe niż

wzmocnienie interier.

I nie zaobserwujemy interferencji

Δdórg opt.=2d*n-λ/2

Wzmocnienie d=λ(2m+1)/4n

Osłabienie Δn=(2n+1)λ/2

(rysunek3)

12. Gazy doskonałe -Cechy:

– cząsteczki gazu poruszają się chaotycznie we

wszystkich kierunkach, – cząsteczki gazu nie posiadają

własnej objętości i wszystkie mają identyczną masę, –

odległości między cząsteczkami są dużo większe od

 rozmiarów cząsteczek,

– pomiędzy cząsteczkami nie występują żadne oddziaływania

wzajemne, z wyjątkiem chwili zderzenia, – zderzenia pomiędzy

cząsteczkami są doskonale sprężyste.

Wyróżniamy gazy jedno atomowe , dwu atomowe, wielo

(hel He ; azot N2 ; )

Masa Jednej cząsteczki m0=μ/Na

-Równanie Clapeyrona
p·V = n·R·T R-stała gazowa 8,31(g/mol*K)

pV=N/Na * RT = NkT k=stała Boltzmana

-Podstawowe równanie kinetyczno molekuranej teorii gazów.

p= 2/3 * N/V * E

Ekinetyczna średnia jednej cząsteczki r. postępowego=m0*V^2 /2 = 3/2 kT

T=[K] 0[K] =-273®C

(rysunek tłoku)

13. Prędkości, zasada ekwipartycji, ciepła molowe i właściwości.

-Prędkości: Teoria Maxwella, rozkład nie jest równomierny, więcej

jest cząsteczek o dużycj prędkościach. (wykres N(r) V) . Założenia

Wszytskie cząsteczki są jednakowe, ciśnienie w każdym punkcie takie

Same, nie ma odziaływań miedzy cząsteczkami. (oprócz zderzeń spręż)

-Prędkość średnia kwadratowa:

V=$\sqrt{\frac{3RT}{\mu}}$

-Prędkość najbardziej prawdopodobna

V=$\sqrt{\frac{2RT}{\mu}}$

-Prędkość średnia

V=$\sqrt{\frac{8}{\pi}*\frac{\text{RT}}{\mu}}$

-Zasada ekwipartycji

Energia w ekwipartycji (równy podział), energia wewnętrzna gazu

Doskonałego.

,i’ – liczba stopni swobodnych (1atom i=3, 2atom=5, xatom=6)

$$E_{\text{k\ jednej\ czasteczki}} = i*\frac{1}{2}kT$$

-Energia wewnętrzna gazu doskonałego

Ew=U=$N*E_{k\ sr\ } = N\frac{i}{2}\text{kT}$

Rysunek tłoka, i jeśli ogrzewamy go to całe ciepło idzie na

energie wewnętrzną.

-Ciepło właściwe i molowe

Q=mCΔT=Cpoj * ΔT

Ciepło molowe to pojemność 1 mola

$$C_{\text{p\ mol}} - C_{\text{v\ mol}} = \frac{i + 2}{2}R - \ \frac{i}{2}R = R$$

Wykładnik adiabaty = $\aleph = \frac{\text{Cp}}{\text{Cv}} = \frac{\text{Cp\ mol}}{\text{Cv\ mol}}$

Klasyczna teoria jest słuszna w dużym przedziale temp. Ale nie dot.

Temp bardzo dużych i bardzo niskich

CvmolHz=5/2 R

Wartość 3/2 R w niskich temp. Klas teor tłumaczy że w tedy jest tylko

Ruch postępowy.

Klas teor nie wyjaśnia 7/2 R dla bardzo wysokich temp. Te wartości

otrzymane z teorii kwantowej, która udowadnia że jest energia

obrotowa i drgania wewne.

14. I zasada termodyamiki przemiany gazu, zmiana energi wewn.

praca gazu,

-Zmiana energi wewnętrznej

$$U = \frac{i}{2}NkT = m\frac{i}{2}T = mCvT$$

Jeśli objętość się zmniejsza to prace wykonuje F (rys tłoka)

dW=-pdV

-I zasada termodynamiki

Zasada stanowi podsumowanie równoważności ciepła i pracy 

oraz stałości energii układu izolowanego

dQm Cv d T  gdy V = const

dQm Cp d T  gdy p = const

-Przemiany

1.Izotermiczna T=const.

2. Izochoryczna V=const.

3.Izobaryczna p=const.

Wykresy do nich.