1.Par el. strāvu sauc elektrisko lādiņu virzītu kustību. El. str. vadītajos un pusvadītājos sauc par vadītaj spējas strāvu. Nosacijumi:1) ladiņnesēju esamība vadātājā. Lai nepārtraukti nodrošinātu ladiņnēseju virzītu kustību, Vadītajā jārada un jāuztur el. lauks.(zim.1) Rakstur lielumi: 1) Arēja spēka darbu A kurš nepieciešams lādiņu pārvietošanai pa vadītāju konturu starp elektroenerg. poliempar avota elektrodzinejspeku (E-intensitate).Lielumu U=A/q ar darbu,ko parada kopspeks, parnest pozitivu ladiņu sauc par spriegumu. Noslegta ķede U=E 2) fizikal lielumu,kas rada cik liels ladiņš izplust caur virsmu laika vieniba sauc par sravas stiprumu .I=q/t 3) Bblivums j=dI/dS0 ta rada ,kada strava plust caur laukuma vienibu,kas perpind.ladiņneseju parneses virzienam, cik liels ladinš izplust caur šadu laukuma vienibas laika vieniba. Oma likums I=Г∙U [Г]- el. Vadītspēja R=1/ Г tad I=UR, R=(ℓ/s) -ipatneja pretestība. =0∙(1+t) – atkarigs no t, 0 – ipatneja pretestība kad t0=00, – ipatneja pretestības term. koef. Г=y∙(S/ℓ) y – ipatneja vadittspeja. Kirhofa likumi: 1. El. Ladiņa nezudamības likuma secinajums sakarojuma punkta visus strāvu summa=0, I1+I2=0, 2.Katram sazarotas ķedes noslēgtam konturam – spriegumu summa noslēgta kontūra = ar tūja ieslegto el. Dzinejspēku summu. Džouļa likumi: A=q∙U=Iut=(U2/R)∙t tad Q=I2Rt, Q – siltuma daudzums. JA pateretajs ir tikai vadītajs tad viss darbs = ar pateretaja izdalita siltuma daudzumu Q. 2 Emisija-elektronu kustība no vielas vakuumā. 1)Termoelektronu e-ja –Jo augstaka ir metala temper. ,jo tas intensivak emitē elektronus. 2)Autoelektronu e-ja metals e. emite paatrinošaelektriska lauka iedarbība. 3)Sekundara e-ja -rodas, bombrdējot metala virsmu ar el. vai joniem.4)Fotoelektron e.-no metala virsmas sakas tad ja to apstaro gaismu.Diference φ12=φ1-φ2-diference (φ-potencials).Līkums Divu daž. metalu kontaktaktpotenc. dif. atkariga tikai no temper. kontaktā un tas metala dabas, ja visu 12=(k/e)T∙ℓ(n1/n)(n-koncentrācija, e-lādiņš, k- Bolcmana const.).Termoel. paradības-fiz parādība,kurassavstarpēji saistīti termiskie un elekt. procesi sietos vaditājos un pusvaditājos :Zebeka efekts :Mzgnetadata novieras, kadto tuvina noslegtai kedei, kura sastav no 2 daž. met. un met. kontaktu temper. ir daž. . Termoelements –ierici kurā tas novirzas. =(Ta-Tb),(-Zeb.koef). Peltje efekts.:laižot no arēja avota strāvu ķede , kuru veido 2 daž. met. to kontaktu vietu temper. kļust dažadas:Qp=Пq(П-Peltje koef.-atkarīgs no metala paru).Tompsona ef. Ja homogēnā vaditāja kurā plust strāva ir temper. gradients, tad vaditāja izdalas vai arī tiek absorbēts papildu siltums. 3. Gazes strāvu nevāda, jo gazes molekulas ir elektro neitrali. Lai būtu: 1. gazes jonizacija – sadalot + joņos un elektronus jonizejot tas neitralas atomas var palielinat gazes el. vaditspeju 2.rekombinacija – jonizacijas pretejs process. Lai neitr. Atomu jonizētu atraujot no ta elektronu savstarpējas pievilkšanas spēks – atomam jāpiedala jonizacijas energija. Par plazmu sauc daļiji vai pilnīgi jonizētu vielu, kura apmēram vienadas koncentracijas ir + vai – joni. Plazma kuras T<105K – zemes temper.plazma, bet T>105 – augstas. Vel bezgazveida plazmas pastav arī ciet vielu plazma, to veido tikai cietvielas brīvie ladiņneseji – caurumi un elektroni. 4.Mag. mijiedarbība: pastāv starp el. lādiņam, kuras ir raudzīta atskaites sistēma atrodas kustība, ka papildu mijiedarbība vel bez elektrostatiskas mijiedarbības starp tam pašam daļiņām, ja tas dotajā atskaites sistēmas ir nekustīgas.dF=I1I2dl dF=M0/2=(I1I2dℓ)/a M0=4π∙10-7 N/A2 . Lauku kas eksiste telpa ap elektrisku lidzstravu sauc par magn. lauku. Indukcija ;M=BISsin . Kur B – proporecionalitates koef. Ir lielums, kas raksturo lauku un to sauc par magn. lauka indukciju. B=1T. Intensitāte H=B/(μμ0) No vides ipašibam neatkarīga lauka raksturlielums [A/m] μ – magn. caurlaidība, μ0- const. Biosavara-Laplasa likums. ( zim.3) Starva I kas plust no vada elemnta d , rada punktu p kura stavokļa rakstura radiussvektors r, magn. lauka induk. dB. Vektors dB ir ┴ vektoriem d un r un verst virziena, kura parvietojas labas vitnes skruve, ja to griež tā kā jāgriež vektors d , lai to pa isāko ceļo savienotu ar vektoru r. |dB| =dB ir tieši proporcionāls I, d un sin, bet apgriež proprcionals attalums r kvadratam dB=(μμ0Id r)/ /(4r3), dH=(I d sin)/(4r2). Taisna stravas vada mag. lauks: (zim4+formula do huja) , riņķveida H = (1/4)∙((2Pm)/x3).5.Pilnas strāvas likums: (zim5) = magn. lauka intensitātes cirkulācija =(I/(2R))∙2R, I0=>magn. lauks ap taisnu vāda stravu ir virpuļains jeb nepotencials. Toroids(zim6) CH=H∙2r- cirkulacija , ja CH=0 => H=0- pilnas strāvas likums. H=(IN)/(2r); H=(IN)/ℓ=In, n- vijumu skaits garuma vienībā. Solenoids: H=In. 6.Cilindriskas strāvas (zim7) 0rR H iet pa riņķa liniju L pieskares. H=(Ir)/(2R2), arpuss vada kur Rr∞ derīga formula: H=I/(2r). Arpus vada magn. lauks ir tāds pats ka gadijuma kad strāva I plust pa tievu vāda kurš novietots uz cilindra ass. Plusma – magn. lauka induk. vektors B. (zim8).dфm=B∙dSn=BndS. Ja <90° tad dфm>0,ja >90° tad dфm<0. [фm]=1Wb. Gausa teorēma: magn.plusma kas iet caur noslegtu virsmu = 0.(zim9) .7.Ampera spēks – spēks ar kādu magn. lauks iedarbojas strāvas vadu.(zim10). FA=IBℓ∙sin, FA perp.ℓ un B. FA apreķinam pa kreiso roka likumu. B=0H=(0I1)/2a. FA=IBℓ∙sin90°=(0I1I2ℓ)/(2a) Lorenc: Fm=FA/N N- vada elements Fm-speks ar vienu daļiņu = (IBℓ∙sin)/nv=|I=qvns|=qvB∙sinℓ. Fe=qE, v – atrums, n- koncentracija (F=qE+qvB)-Lorenca spēks. Vienmer Fm perp. v un nevar mainīt ladiņa atrumu moduli, bet tikai tā virzienu var piešķirt tikai normalo paatrinajumu. 8.Magn. tipi: Magn. lauka un vielas mijiedarbība dažadam vielam ir atšķirīga=> vielas sauc par magnetikiem. Atšķirība no caurlaidības ir 3 magn tipi: diamagnetiki (<1 ir ar kartas 10-6…10-4), feromagnetiki (>>1, 102…105). Tur ir atkarīga arī no H, paramagnetiki (>1, 10-5…10-4). Momenti: 1). El. orbitalais magn. moments. Elektrons atomā kustas pa elektriskam vai riņķveida orbitam un tas ekvivalentas noslegtai strāvai I, kurai atbilst magn. moments Pn=Isn |n|=1, un impulsa moments L. I=eυ, υ – el. kustības frekvence. Tā kā Pm =IS=eυr2 Tā kā υ=v/(2r), Pm=1/2evr, L=mvr=>(Pm/h=e/(2m))- orbitāla magn. attiecība. 2) Elektriska spina mag. moments: elektrons bez orbitāla impulsa moments un mag. moments. Izvel savs no orbitālas kustības neatkarīgs impulsa mom. jeb spins Ls. Un spina mag. mom. Pms .Ls= ħ∙ ∙sqrt(s(s+1)). Kur S=1/2 – spīna kvantu skaitlis. 3) Atoma mag. mom. ja elektr. Skaits atoma ir z, tad kopejais atoma impulsa mom. Lat= un kopejais atoma mag. mom Pmat= . Arī Pmat un Lat ir proporc. Pmat=(-gLate)/(2m).no g=1 kad =0 un =0. Lidz g=2 kad =0 un =0.Vielas magnetizacija – process kad vielas paraugs iegust Pm Pnv= Pmat(v-tilpums). Mag. lauks vielā: Bvak.= μ0H. Homogiena magnetiki makrostravu lauka H ir tada ka vakuuma. H=B/(μμ0) Mag. lauks uz robežvirsmas: B1n= B2n= μ1H1n=μ2H2n. tg/tg=μ1/μ2 – tas ir mag. lauka liniju laušanas likums, ja linijas iet no 1 magnetika 2. 9.Mag. ķedes – sava starpa saistitie apgabali caur kuriem secīgi iet mag. plusma. (zim11). ℓ-vides linijas garums, N- vijumi. Pieņiem (<<R) tad Фm = BS => Фm=(μ0μINS)/ℓ , Um= ФmRm – mag. spriegums. Rm=ℓ/(μμ0S). Diamagnetikiem relatīva mag. caurl. μ<1 un mag. uzņemība ☺ אm<0, un tas nav atkarīga no t°(inertes gazes). Precesija – ass kustība telpā ar kadu virsmu ar leņķisko atrumu ωL.Precesijas cikliska frekvence nav atkarīga no elektronu orbitas orientacijas. Leņķa , orbitas radiusa un formas. ωL=(eB)/(2m). 10.Paramagnetikiem μ>1 un magn uzņiemība אm>0. (O2,Li,Na,K,Al). אm=C/T C – const., T – absoluta temp.. Kirilikums Pmat B=Pmatcos, - leņkis starp vektoriem Pmat un B. Feromagnetikiem μ>>1 un אm>>1.Feromagn. svarīgas ipašības ir arī μ un Hm. Atkarība no lauka intensitates H ka arī histerezes. Histereze – ir magnitizetības J un indukcijas B neviennozimīga atkarība no areja lauka H. Feremagnetiks noverojams kristaliskas vielas, ja to t° neparsniedz materialam raksturīgo lielumu Tc ko sauc par ķiri punktu (Fe). 11.El. mag indukcijas paradība un likumi: Ja mag. lauka B vadītajs , pa kuru plust strāva I sak kustīties tad var sagaidīt ka parvietojot strāvas avotam nepievienota vaditāju ar kadu atrumu v, mag. laukā B, vadītaja inducesijas strāva I – šo paradību sauc par el .mag. indukciju.Virpuļlauks- paradība kuru mainīgs mag. lauks rada mainīgo el. virpuļlauku. Ja noslegtu konturu šķel mainīgo magn. plusma tad šaja kontura inducejas EDS . Ф=BScos. Likumi:1) Noslegta kontura indukcijas EDS skaitliski = ar kontura aptvertas magn. plusmas izmaiņas atrumu. Ei=dф/dt 2) Indukcijas strāvas virziens ir tads ka tas radīta mag plusma cenšas aizkavēt to mag. plusma maiņu, kura izraisa el. mag. ind. Ei=-dфm/dt. dB/dt >0, dB/dt<0. noslegta kontura indukcijas EDS= ar kontura aptvertas mag. plusmas izmaiņas atrumu kas ņemts ar pretejo zimi. Fuko stravas (zim12) Sasilšanas celonis ir indukcijas virpuļstrāvas jeb Fuko strāvas , kas plust mainīgajai plusmas perp. plakne. Izmanto metala kausejamam indukcijas krasnis. Transformatoru serdes izgatavo no dzelzs plaknem uz kuru virsmam ir slanītes ar lielejo ipatnējo pretestību lai nebutu zudumos. 12.Pašindukcija – paradība kad konturs pats sevī induce EDS, ja mainas kontura plustoša strava kontura laukumu vai spoles mag. caurlaidība. BI; ф=BScosφ => фI Ф=LI, L- induktivitāte, Solenoida induktivitate L : Ф=BSN=μμ0HSN=(μμ0IN2S)/ℓ => L=(μμ0N2S)/ℓ. EDS kas rodas kontura ja mainas pasa kontura radīta pilna magnetiska plusma Ф. Ko tas aptver, sauc par paš indukcijas EDS, EB=-dф/dt=(-LdI)/dt. i=E/R(1-e-Rt/L). Par mijindukciju sauc EDS ierosināšanu konturā, mainoties stravas stiprumam cita kontura. Ф1=M12I2, M12 – proporcionalitates koef. Ф2=M21I1, M12=M21=M- mijinduktivitate. 2 solenoidu mijinduk. – M(=μμ0N1N2S)/ℓ. Mijindukcija EDS E21=-(MdI1/dt+I1dM/dt), E12=-(MdI2/dt+I2dM/dt). Ja M=const, tad E21=-MdI1/dt un E12=-MdI2/dt Enerģija darbs ko padara mag. lauks izradot = ar darbu, kas jāpadara radot lauku. Tas nozime, ka stravas mag. laukam piemit energija Wm=A, jeb Wm=(LI2)/2. Kada tilpuma V var noteikt Wm= 13.Nobides strāva – tas ir mainīgs el. lauks , kam apkart pastav mainīgs mag. lauks (zim13) i – vaditspējas strāva in- nobides strāva i=in. In=I=dq/dt= =SdD/dt D – el. lauka indukcija. jn=In/S=dD/dt, jn=E0∙dE/dt+dP/dt.D=E0E+P, E0=const., .Nobide strava eksiste arī vaditajos pa kuriem plust mainstrava jo tajos pastav mainīgs el. lauks. Maksvel D=εε0E, ε – realativa dielektr. caurlaidība. D – el. lauka indukcija B=μμ0Hj=
14.Harm. svarstības Uc+Uℓ=0, R=0,E=0, Vaditspēja- Г=0, El. svarstības ir savstarpēji saistīta el. lauka un mag. lauka pereodiska maiņa (Ld2q)/dt2 =-q/c, q=qmcos(w0t+φ0), W0 – svarstību leņķiska frekvence, qm – svarstību amplituda – svarstību amplituda, φ0 – svarstību sakumfaze. W0=1/sqrt(L/C), Rv=sqrt(L/C) – svarstību kontura viļņu pretestība. Wc=(CUc2)/2 un Wl=(Li2)/2, W=Wc+Wl. 15.Rimstošas svarstības: Ur+Uc+Ul=0 => L∙d2q/dt2 = -q/c-R∙dq/dt. q=qme-tcos(wt+φ0) – rimšanas koef., w – rimstošu svarstību frekvence. =R/2L, w2=1/CL-R2/(2L)2 T=2/(wo2-2) – rimšanas periods. Uc=(qme-tcos(wt+φ0))/2 , Um=(qme-t)/t – spriegumu amplituda. El. mag. svarstību rimšana var raksturot arī relaksacijas laiku τ, un rimšānas dikrement .T.k. τ=1/ un =T, bet =R/2L un T=2/sqrt(1/(CL)-R2/4L2), tad τ=(2L)/R, =Rsqrt(C/L)=R/Rv. Rv – viļņu pretestība. Svarstību konturu raksturo kontura labums Q=/, Q =1/2∙sqrt((2Rv/R)2-1)=2W/∆W, ∆W – zaudeta enerģija 16.Uzspiezstas svarstības: e=εmcoswt, u=e=UmcosWt, Um=εm .L(d2q/dt2)=-q/c-R(dq/dt)+Umcoswt. Oma likums I=U/R. Momentanajam vertībam i=u/R. Jauda mainstrāvas ķedē: laika spīdi dt strāva i veic darbu dA= =iu∙dt =iucos2wt∙dt, bet 1perioda T laika darbs A=1/2(IUT). Tadeļ rezistora izdalīta momentana jauda P=dA/dt ir izsakama šadi P=Iucos2wt.Rezistora pretestību R, kura izdalas jauda sauc par ķedes aktīvo pretestību, bet šo jaudu par aktīvo jaudu. Stravas stiprumu un spriegumu rezonanse (zim14).
17.El. mag. viļņu dif. Vienad:1) El. lauka intensitate E. 2)Mag. lauka intensitate H. .Ši vienadojumi rada ka brīva telpa var eksistet el. mag. viļņi kas izplatas ar atrumu v=1/sqrt(ε0μ0εμ), bet vvakuma=1/sqrt(ε0μ0) Viļņu atklašana slegts el. mag svarstību konturs apkarteja telpa el. mag. viļņus neizstaro, jo laiki koncentreti norobežota telpas daļa – starp kondensatora klajumiem un pašindukcijas spolem. Samazinot vijumu skaitu un attuvinot kondensatora klajums izveidoja valejo svarstību konturu – vibratoru. .Monohrom. viļņis: el. mag. viļņi ir šķersviļņi E=Encos(wt-kx+φ0), H=Hmcos (wt-kx+φ0) tie ir monohrom. Plakanie viļņu vienadojumi. Plakne ko veido E un v sauc par svarstību plakni. 18.El. mag. viļņu ipašības: 1).Atstarošana un laušana. Ja el. mag. viļņi nonak uz robežvirsmas starp 2 videm , kuram atšķīriga dielektriska caurlaidība ε un mag. caurlaidiba μ,vilnis dalejiatstarojas un daleji iziet caur robevitsmu. Ja vilniem ieejot otra vide , mainas ta izplatisanas virziens tad saka ka vilnis tiek lauzts.2)Energija un blivums blja . Apskatot vilnis elastiga vide tika noradits ka ka vilni panes energiju, jo katra telpas apgabala dV,kura eksiste elektro. mag. viļni ir zināma viļņa energija dw. Viļņu energijas blivums w=dW/dV=We+WH=1/2∙(εε0E2)+1/2(μμ0H2)=sqrt(εε0μμ0)∙EH, jeb w=(1/v)∙EH, v- viļņū izplatišanas atrums 3) Plusma laika spidi dt caur plakanu virsmas elementu ∆ℓ el. mag. viļņi parnes energiju dW, kas laika spīdi dt sakuma atrodas tilpuma dV=∆Lv∙dt=>dw= =w∆Lv∙dt un viļņu energija plusma P=dw/dt, ir šaja P=wv∆L. S=P/∆L – plusmas blivums = wv. 4) Spiediens un impuls El. mag. viļņi iedarbojas ar zinamu spēku un ķermeni , kas tas absorbe vai atstaro. Tas liecina ka el. mag. viļņiem piemīt impuls K un tie izdara spiedienu P. Absorbetais viļņis kura energija w atdod ķermenim savu impulsu K=w/v, P=(1+r)S/v, S – viļņu energija plusmu blivums, ja S=vw, tad P=(1+r)w, w- vilņu energijas blivums.Dipoļu starojums: el. mag. viļņu energijas plusmas blivuma videjo vertību sauc par el. mag. viļņu intensitati J. S=J, J=(zoJmax2L2sin2θ)/(82r2), z0=μ0c=376.7 – vakuma const.υ=v/=v/(2L) , L – antenas garums. 19.Interference – 2 vai vairāku viļņu parulasanas,kad vienos parulašanas apgabala (.) pastiprināšānas vai palielinašanas saglabajas nemainīga ainas noverošānas nepieciešāmība laika. Interfer. Max. – apgabala punkts kura noverojama visspecigaka svarstību pastiprināšanas . Int. Min. Punkts kuras notiek vispilnigaka svarstība savstarpeja dzešana. φ1-φ2=2k φ1,φ2 svarstību fazes avotos S1 S2 – max. φ1-φ2=(2k-1)∙ – min. ∆S=(2k-1)/2 (k=1,2,….) Koherenti gaismas viļņi: starp max un min atrodas punkts, kuros secigi noverojami starp stavokli starp svarstību max pastiprināšanas un palielināšanas. Šads rezultats iriespejams ja viļņa svarstība notiek viena virziena un viļņi ir koherenti tas viļņi darbojas saskaņoti. X1=A1cosφ1(t) un x2=A2cosφ2(t), A – svarstību amplituda,φ(t)- svarstību fazes. A2=A12+A22+2A1A2cos∆φ(t). Koherentu sumešena – interference. 1)Junga dubultsprauga (zim15)Spraugu S1 un S2 punkta ir jaunie koherenti viļņu avoti, kuri darbojas vienadas fazes. 2). Freneļa biprizma (zim16), 3) Poļa iekarta (zim17) A – vizlas plaksnite Koherentaja gaismas avota ir reala avota S šķieta mija atteļa S1 un S2, kas rodas gaismas atstarojoties no abam plaksnītes virsmam. Piemeri: 1) Optiska dzidrināšāna (zim18), ja atstarošana notiek no optiski blivāka vidi rodas pusviļņa zudums 2). Gaismas viļņa garuma noteikšāna =2∆x/m, ∆x – spoguļa parbīde m – interferences josla. 20.Gaismas difrakcija – jebkuru viļņu apliekšānas ap šķiersliem. Vislabāk ispaužas ja šķeršļa izmeri ir salidzināmi ar viļņa garumu. Veidi: Freneļa difr. var noverot uz galīga attuluma S šķeršla novietota ekrana. 2) Frankofera dif. Var noverot bezgalīgi lielu attalumu aiz šķieršļa vai ar talskati kas fokusets uz bezgalību. Hegensa-Freneļa princips: katrs viļņa frontes punkts ir sekundara viļņa avots.šo sekundaro sferisko viļņu frontem apliece virsma ir viļņa jauna fronte. Saskaņā ar to var noteikt viļņa fronte jebkura laika momenta ∆t , ja vien ta ir bijusi zinama kada iepriekšaja momenta .Frenels viļnu frontes visi punkti ir koherenti viļņu avoti. Freneļa zonumetodi var izmantot lai noteiktu gaismas intensitati ja gaisma nonak punkta p , no punktveida avota s, izplatitas homagena vide. (zim19) rk=sqrt((abk)/(a+b)), rk – plakana gredzena arejas malas radiuss, A=A1-A2+A3-A4+…+(-1)k+1Ak =( A1/2)+(-1)k+1Ak/2, ja k→∞, tad A∞=A1/2, A – amplituda, A sasniedz max ja k ir nepara, un min ja k ir para. Gaismas difrakcija apaļa caurule: uz ekrana kas novietots aiz apaļa cauruma ar radiusu r0 izveidojas gredzenveida interferences joslas. Tas rāda gaismas dif.(zim20) r0=sqrt((abm)/(a+b)), m – zonu skaits=r02/(1/a+1/b). Ja r0=const un b=const, tad zonu skaita m nosaka tikai ekrana attalums a no cauruma.Optisko ieriču izšķīršanas spēja – dot atdalītus 2 tuvu priekšmeta punkta attelus. 1) talsskata izškiršanas speja (zim21) ψmin=1.22/D, D –talsskata objektiva diametrs, ψ – leņķiskais attalums AB. Rmax=1/ ψmin – talskata izškiršanas spēja. 2 difr. ainas ir izšķiramas ja tas parklajas ta kā vienas ainas centralais max sakrīt ar 2 ainas pirmo min, vai arī parklājas mazāk (zim22) 2).Mikroskopa izšķirsanas speja, par to sauc min attalumu ε starp 2 priekšmeta punktiem , kuru attali vel izšķirāmi kā 2 atsevišķi punkti. ε= 0.61/n∙sinu, n – laušanas koef. Ļeņķi 2u veido stari kas iet no priekšmeta punkta. 21.Gaismas difr. šaura sprauga: ja uz šķeršla krīt paralelu staru kūļis un dif. Aina novero aiz šķieršļa novietotas leces fokalaja plakne tad šo dif. Sauc par frankofera dif. Šāura sprauga (zim23). Platums ir < par garumu, bet > par gaismas viļņa garumu.θ – dif. Ļeņķi. Ja monohrom. Gaismai optisko ceļu starpība =2m/2, kur m=1,2… tad ļeņķis θ kritošie stari uz ekrana dod gaismas intensitates min. Ja optiska ceļa starpība =((2m+1))/2 , kur m=0,1… tad max. Dif. Režģis: ir gaismas ceļa regulari izvietotu šķieršļu sistema 1). Plakans dif režģīs (zim24). d=a+b difrakcijas režgis d∙sinφ=k, kur k=0,1,2… S-optiska ceļa garumu diferenci, ΔS=d∙sinφ, R=/Δmin=mn=režģa izšķiršanas spēja m – max karta, n- 1 minimums, 2) Sferiski un telpiski režģi. Sferiska režģa vienlaikus gan sadala gaismas spektra gan arī fokusēta. Telpiskus režģus izmanto rentgenstaru spektru iegušanai. Rentgenstaru dif.: =10-8…10-12m var noverot izmantojot dabiskos kristalrežģus (zim25), 2d∙sinθ=m, m=1,2… 22.Gaismas polarizacija . I1=I0/2. ja E ir noteikts nemainīgs virziens gaisma ir polarizēta 1) ja gaismai izplatoties, vektoa E svarstības saglaba nemainīgo orientaciju telpā tad šadu gaismu sauc par lineari polarizētu 2) ja gaismas noiejot ceļu kas vienāda ar gaismas viļņa garumu vektora E svarstību virziens pagriežas ap gaismas staru pa 360°, tad gaismu sauc par cirkulari polarizētu . 3) ja rotejot apraksta elipsi, tad gaisma ir elektriski polarizēta . 4)Gaismu kura neviens svarstību virzīens nav parsvara sauc par dabisko, jeb nepolarizēto. P=Ip/I0, Ip-polarizacijas gaismas intensitate P- polarizacijas pakape. 5) ja polarizacijas gaisma pieder nepolarizetai gaismai tad tas ir daļieji polarizēta gaisma . P=Ip/(Ip+Id), Id – dabiskas gaismas intensitate Malisa likums E=E0∙cosφ, II2=>I=I0cos2φ, kur I0 – uz 1 polarizatoru kritošas gaismas intensitate, φ – leņķiska starpība abu polarizatoru asim. Brustera likums (zim26) Pilnas polarizacijas leņķis B atkarīgs no dielektriska laušanas koef. tgB=n21. B =n21 => sinB/sinB= sinB/cosB , jeb cos B=sinB=> B+B= =/2. Dubultlaušana(zim27) Staru kurš kristala izplatas tapat ka gaismas stars izotropa vidē sauc par ordinaru. Bet staru kurš izplatas kristala citadi sauc par neordināru. n=sqrt(ε) n –laušānas koef. ε- dielektriska caurlaidība. V=c/n. C – izplatišanas atrums vakuuma =1/sqrt(ε0μ0), v=1/sqrt(εε0μμ0) Griešana φ – pagreziena leņķis, – griešanas speja jeb const. ℓ – gaismas ceļa garums φ=ℓ. 23. Gaismas absorbcija paradība kad mijiedarbības deļ , daļa gaismas energijas tiek aizstureta viela un gaismas plusma palielinas (zim27) Gaismai izplatoties viela notiek tas mijiedarbība ar vielas atomiem vai molekuliem. Absorbcijas likumi:1). I=I0eksp(-h), I0 – iegajušas gaismas intensitate, h – slaņa biezums., I – nonakušas gaismas intensitate. – absorbcijas koef. I=I0∙10- h . Absorbcijas koef ir apgriezts lielums tadam vielas slaņa biezumam, kura absorbcijas deļ gaismas intensitāte samazinas 10 reižu. 2) Gaisma var vienādi mainities, vienīgi sastopot sava ceļa vienadu skaitu daļiņu kas to absorbe vai izkliede un tadeļ šājas paradības ir svarīgs neviss slaņa biezums, bet gan slaņa esošais vielas daudzums.=asc, c –koncetracija , as- absorbcijas indeks. Gaismas dispersija – gaismas izplatīšanas atruma atkarību no viļņa garuma( frekvence υ , cikliska frekvence ω, vai viļņu skaitļu k). Vakuumā dispersija nenotiek. Dažādam krasam ir dažadi n un tad gaisma sadalas spektros un ša paradība ir gaismas dispersija n=sqrt(εμ), μ=1=>n=sqrt(ε). Vakuumā =c/υ.24.Siltuma starojums: ķermeņa kas pilnīgi absorbe jebkura viļņa garuma gaismu sauc par absoluti melno ķermeni. Absoluti ķermeņa emisijas spēja nav atkarīga no kiermeņa vielas, bet ir atkarīga tikai no absolutas temperaturas T – šo starojumu sauc par siltuma starojumu, tikai termiskais starojums var atrasties, līdzstrasva ar starojošiem ķermeniem. Starojuma likumi: 1) ja 2 ķermeni absorbe dažadu energiju, tad arī to emisijas jābut dažadai. 2)Visiem ķermeniem spektralas emisijas spējas attiecība pret spektralo absorbcijas spēju ir=, ta atkarīga no starojuma viļņa garuma un no ķermeņa t°. Optiska pirometrija – temperaturas merišanas metodes , kas pamatojas uz termiska starojuma likumiem. Izmerot energijas sadalijumu un nosakot max var atrast starotaja temperaturu T. max=b/T. b= 2898∙10-6mk, max – viļņa garums kuram atbilst max starojuma energija ΔEmax . Spožuma piremetrija (zim28). Pēc ta izmerita saules virsmas T6200K. Šaja T atbilst dzelten-zaļajai gaismai. Krasu piremetrija: mainoties ķermeņa T, mainas starojuma spektralais sastavs, izstarotas gaismas nokrasa. 25.Kvanti El. mag. viļņu avotu enerģiju izstaro tikai pa porcijam – kvantiem. Kvantu energija nav dalama: vielas atomi, molekulas , cietvielas kristal režģis ne tikai izstaro, bet arī absorbe gaismu pa kvantiem. Pastav infrosarkanas redzamas un ultrovioletas gaismas kvanti, gamma kvanti. Monohrom. Starojums kvanta energija εf=hυ, kur h=6.6261∙10-34 J/s– Planka const.mf=εf/c2 ; εf=hc/; Kvanta impulss Pf=hυ/c=h/. Fotoni Redzamas gaismas kvanti. Dažkart jebkurā el. mag. lauka energijas kvanti. Fotoefekts ir elektronu emisija no tiru metala virsmas, ja uz to krit gaismas plusma (zim29). Lai ladiņneseju – elektronu izrautu no metala ir jāpastrada izejdarbs A0 => εf=hυ. Ja kvanta energija εfA0 tad kvants sadursme ar elektronu atbrivoto. Kvanta min energijai atbilst starojuma el. mag . viļņu frekvence.υmin=εmin/h , jeb max iespejamais viļņa garums max=c/υmin => ja uz metala virsma krīt el. mag viļņis kura garums ir lielāks par max=hc/A0 fotoefekta nav. max sauc par fotoefekta sarkanu robežu. Fotoefekta likumi 1) Fotostravas stiprums ir tieši proprcionals krītoša starojuma plusmai, ja plusmas spektralais sastavs ir nemainīgs. Wk=mv2/2. hυ=A0+mv2/2 W ko elektrons saņem no gaisma nav atkarīga ne no kritošas faismas intensitātes ne arī no vielas dabas un tas temperaturas. Šo energiju nosaka tikai kritošas monohromatiskas gaismas frekvence, taja proporcionalitates frekvence W=A+1/2∙mv2max , A – izejdarbs. Izmantošana: Gaismas signali parverš elektriskajos…. aj na huj nado. 26.Gaismas spiediens – ir atkarīgs no virsmas atstarošanas spējas Spiediens ir max ja virsma novietota perpend. Starojuma krišanas virzienam. Spiediens uz virsmu rodas vielas absorbejot, vai atstasrojot kvantus. Parasto gaisma avotu starojumu spiediens ir ļoti mazs un to var konstatet tikai vakuuma, jo tad nepastav ar molekulu siltumkustību saistītie traucējošie efekti. Komptona efekts: (zim30) Δ=2c∙sin2(θ/2), kur θ – izkliedes leņķis. c=h/m0c=2.4∙10-12m=const=Komptona viļņa garums. Pf – kvantu energiju impuls. Pe- elektrona impuls, εf=hυ, Δ – viļņu garumu izmaiņa. Komptona noverojumi apstiprināja rentgen kvantu pastavešanu un parliecinoši pieradija ka starojuma kvantiem tapat, ka vielas daļiņam ir impuls. 27. De Broji viļņi daļiņām ar miera masu m0, ātrumu v, masu m=m0/sqrt(1-v2/c2), enerģiju W=mc2 un impulsu k=mv piemīt viļņu īpašības un daļiņu viļņu parametrus var noteikt pēc pašam sakarībām , kuras derīgas fotoniem. v= =w/h=mc2/h un =h/k=h(mv). K=k/ħ, kur ħ=h/(2)- Broji formula.. Jo lielāka daļiņas miera masa m0 un kinet. enerģija Wk , jo mazāk ir tas De Broji viļņa garums . vf=v, vf – viļņu fāzes ātrums. vf=c2/v. Viļņu funkcija : Kvantu mehānika mikrodaļiņas aprakstam lieto viļņu funkciju. Vienai daļiņai normēšana nosacījums ir šāds ∫||2dv=1.Heizenberga princips ΔpxΔxh, Δpx – impulsa nenoteiktība, Δx – koordinates nenoteiktība(zim31)Šreidenberg(zim32).28.(zim33) 29.Atoma uzbūve. Atomu veido vienmērīgi pozitīvi lādēts sfērisks matērijas mākonis, kura simetriski izvietoti punktveida elektroni. Atoma “+” lādiņš un elektronu “–“ lādiņi kompensējas. Priekšstats par atomu, kurš līdzīgs mazai Saules sistēmai, ir planetarais atomu modelis ir aptuv 10-10m. Bora teorija: ir 2 postulāti: 1. Atoma elektrons neizstarojot enerģiju var īsāku vai ilgāku laiku atrasties tikai īpašas stacionāros stāvokļos, kuriem atbilst kvantētas enerģijas vērtības L0=nħ, kur n=1,2,3…-kvantu skaits ħ- daudzkārtnis L0 – el. impulsa moments = nħ =m0vr .2.Atoms izstaro tikai elektronam parejot no viena stacionāra stāvokļa ar enerģiju W, uz citu stacionāro stāvokli ar mazāku enerģiju W2 un emitēta kvanta enerģiju h0=w1-w2. 30.Udeņraža atoms sastāv no kodola (qk=-e). Wp=-Ze2/(40r) r- attālums no kodolos elektrona, Wp – en…………, Ze lādiņš. , – el. Stacionāro viļņu funkciju kodols spēkā laukā , ħ – daudzkārtnis. Kvantu skaitlis: 1. Galvenais kur n=1,2,3…- galvenais kvantu skaitlis. Galv. kvantu skaitlis n nosaka iespējamas ūdeņraža atoma vai joņa pilno enerģiju W vērtības , 2. Orbitālais kvantu skaitlis l nosaka elektronu orbitāla impulsa momentu projekciju un magn. lauka virzienu pa z asi .L0=L0cos=mħ , – leņķis starp zmin un vektoru h0. 31.Daudzelektronu atomi: Identisku daļiņu sistēma daļiņas vienmēr ir atšķiramas. Piemēram: sadursmes momenta 2 daļiņas nekad neatrodas vienā un tajā pašā telpas vietā , katra daļiņa kustas pa savu trajektoriju. Daļiņu neatškiramības princips nosaka identisku daļiņu sistēmas viļņu funkcijas simetrijas īpašības. Elementardaļinam m impulsa moments – spins. Ja daļiņu spins = ½;(elektronam protonam…) 3 /2 ; tad tas sauc par fermioniem. Ja spins ir vesels skaitlis tas sauc par bozoniem. Pauli princips: noslēgta identisku fermionu sistēmā vienā kvantu stāvokli nevar atrasties vairāk nekā viens fermions. Atomu spektri: Daudzelektronu atomu optiskie spektri. Šie spektri satur saistīti ar valences elektronu stāvokli maiņu un ir sarežģītāki par ūdeņraža atoma spektru. 2. rentgenspektrs: Rentgenstari ir elektromag. Starojums ar viļņa garumu robežas aptuveni no 10nm līdz 1pm. r=ch/eU u – elektrona paātrināšana spriegums, r – īsviļņu robeža, c – koncentrācija. 32.Inducetais starojums. Elektrona parēju uz zemāku enerģijas līmeni var ierosināt elektriskais lauks, gaisma vai arī kāds cits arējs stimulators. Šāda gadījuma notiek starojuma kvanta inducēta emisija un rodas inducētais starojums. Lāzeri: ir inducēta starojuma kvantu ģeneratori, kas ģenerē un pastiprina inducēto starojumu el.mag. viļņi optiskajā diapazona – infrasarkano, ultravioleto. Laz. iekārta ir energ. avots un rezonators – pastiprinātais, kurā atrodas optiski aktivēja darba viela – šķīdināta gāze. Kvants noklust rezonatora – 2 || spoguli, kvantu plūsma pa rezonatoru arī pieaug un ja 1 no spoguļiem ir gaismu puscaurlaidīgs, caur to no rezonatora izplūst lāzera stars. 33.Kvantu statistikas pamatjēdzieni: 1. Sešdimensiju, jeb fāzu telpā vienas daļiņas stāvokli attēlo “∙” , bet tas kustību – līnija, līnija kuru sauc par fāžu trajektoriju. Tādēļ, kvantu meh. daļiņas kustības momentāno stāvokli raksturo nevis viens “∙” fāžu telpā un kustību – fāžu trajektorija, bet gan kāds minimāls fāžu telpas tilpums – elementaršuna. Kvantu stāvokļu blīvums – kvantu stāvokļu skaits enerģijas vienības intervālā. dz/dw=(w), dz- kvantu stāvokļu skaits, (w)=2(2m)3/2VW1/2/h3 V – daļiņu tilpums, h3- viena s elementāršunas tilpums. Bozes-Einšteina sadalījums Wi – daļiņu vidējo skaitu enerģija, <Ni> – daļiņu vidējais skaits. Fermī-Dirāka sadalījumi: A=exp(/(kt)), - const. fermioniem >0, vai <0, bozoniem 0. <Ni>=Aexp(-Wi/(kt)). 34.Atomu kodoli: neitron – elktro-neitrala daļiņa, kuras masa ar protona masu. Kodols sastāv no Z protoniem un neitroniem N=A-Z tas ir kopējais šo daļiņu nuklonu skaits kodolā ir A, skaitli Z = elementa atomnumuru , sauc par kodola lādiņa skaitli, bet A- par kodola masu skaitli. Kodolu izmērus var noteikt, novērojot ātru elektronu vai neitronu izkliedi no kodoliem. R=R0A1/3, R – kod. rādiuss R0=(1.1…1.4)∙10-15m. Tā kā k=mk/vk, Vk- kodola tilpums, mkAmp – kodola masa Vk=4/3 R03A tad, k(3mp)/(4R03)=1,8∙10-17kg/m3 – kod. blīvums. Kod. impulsa moments ir = ar tā nuklonu pilno impulsa momentu summu. L=sqrt(ℓ(ℓ+1)), ℓ – kvantu skaitlis – vesels skaitlis. Kodolspēki – spēki, kuri darbojas starp nukloniem, nodrošinot kodolu stabilitāti. Tas ir pievilkšanas spēki. Kad spēki ir necentrāli spēki – 2 nuklonu mijiedarbības spēki nav versti gluži precīzi pa taisnei, kura savieno šis daļiņas. Enerģija Ws kas vienāda ar darbu, kāds jāpadara, lai kodolā esošos nuklonas atdalītu cits no cita un pravietotu tādas attālumos, kuros nuklonu mijiedarbību var neieverot, sauc par kodola saites energiju. W1=(ZWp+NWn)-W0, W0=Mr∙931.5[M∙V] kur W0 – kod. iekšēja enerģija, Mr- atommasa. ZWp – protonu enerģija., NWn – neitrona enerģija. Īpatnēja kod. saites enerģija 1=Ws/A – enerģija, kas attiecas uz1 nuklonu , A – masas skaitlis Ws=c2m m – masas defekts= Zmp+Nmn-mk. Radioaktivitātate: ir kodolu patveršanas citos kodolos, emitējot vienu vai vairākas daļiņas – šo procesu sauc par radioaktīvo sabrukšanu N=N0e-2t – kodolu skaits. N0 – kod. skaits laika momenta t=0. -radioaktīvas sabrukšanas const.., tā kā m ir proporc. N, tad m=m0e-t Radioakt. veidi: 1. – radioakt. alfa radioaktīva pārvērtība aktā kodols emitē daļiņu 24He; 2. radioaktīvs Ja pirmajā kodolā neitronu skaits N ir > par optimālo, tad iespējama – radioaktīva parādība. Ja primāraja kodola protonu skaits Z > optimālu , tad iespējama + radioaktīva parādība. 3. j radioaktīvs Ja kodola ierosmes enerģija nepārsniedz nuklonu saites enerģiju, tad kodols parasti to atdod, emitējos j-kvantu. 4. Protonu radioakt. – no kodola tiek emitēts viens vai 2 protoni. 35.Kodolu dališanas reakcijas : Atomu kodolu sabrukšanu var izraisīt mākslīgi bombardējot kodolus ar daļiņām. Šādas mākslīgi radītus kodola pārvērtības sauc par kodolreakcijām , kur rodas jauns kodols un vel citas daļiņas. Kodolreakciju, kura Q<0 sauc par endotermisku, bet kod. reak., kura Q>0 par ekstermisku. Minimālo Wk, kas nepieciešama endotermiskas kodolreakcijas ierosināšanai, sauc par kodolreakcija sliekšņa enerģiju. Kodolreaktori : 1. Lēno neitronu kodol.reak.: tur par kodoldegvieli izmanto vāji bagātinātu U235. Aktīva zona ir neitronu palielinata , grafita vai ūdens Taja noteikta kartība izvietoti vertikali kanali kuras iepilda kodoldegvielas – urana kasetes – tvelus. Kad U235 tvelos ir izdedzis, tos apmaiņa. Tie reaktori attista lietderīgu jaudu. 2.Atra kod. reakt. Seit tikai U238 . Aktivaja zonā elektronu palielinataja nav.=> zonas izmēri ir mazi. Siltumu izveditājs – Na.
Kodolu sintezes reaktori : Nuklonu ipatneja saites energija vieglajos kodolos pieaug, palielinoties kodola masas skaitlim A = > iespējama kodolu energijas atbrivošanas kodolu sintezes reakcijas , kada no vieglu atomu kodoliem veidojas smagakie. Ja kodol vides temperatura ir ļoti augsta 108K tadeļ kodol sintezes reakcija s sauc par kodoltermiskajam reakcijam. 36.Mijiedarbības veidi: 1.Stipra mij.:pastav starp kodoldalinam – protoniem un neitroniem . Tas ir pievilkšanas speki R=10-15m. 2.El. mag. mij.: ir elktriski un magn. spēki. Visam daļiņam, kas piedalas el. Mag. mij. , ir el. Ladiņš . 3. Vaja mij.: izpaužas specifiskas elementardaļinu sabrukšanas reakcijas. Tie spēki nosaka daudzas elementardalinas savstarpējas parvertibas. 4. Gravitacijas mij. : pastav starp visam elementardal. Zemes apstakļos izpaužas ka smaguma spēks. Elementardaļiņas, starp kuram iespejami visi 4 mijiedarbības veidi, sauc par hadroniem, bet daļiņas starp kuram notiek tikai el. Mag. vaja mij. un gravit. Mij. sauc par lieptoniem. Protons un neitrons ir saliktas daļiņas kuras sastāv no elementardal. – kvarkiem.: