Электрический ток в металлах. Сопротивление металлического проводника. Удельное сопротивление.

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 34 из 43Следующая ⇒

23.1Электрический ток в металлах. Сопротивление металлического проводника. Удельное сопротивление.

Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц.

В металлах ток создаётся движением электронов.

За направление тока принимается направление движения положительных зарядов.

Для возникновения тока необходимо наличие свободных носителей заряда и наличие внешнего электрического поля.

Электрический ток производит тепловое, магнитное, химическое, световое и биологическое действия.

Сила тока – это величина, равная отношению заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за промежуток времени, к этому промежутку времени.

Сила тока обозначается буквой I, измеряется в Амперах (А).

Согласно закону Ома для участка цепи сила тока прямо пропорциональна приложенному напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению проводника R.

Сопротивление зависит от материала проводника и его геометрических размеров.

, где

Удельное сопротивление численно равно сопротивлению проводника, имеющего форму куба с ребром 1 м, если ток направлен перпендикулярно противоположным граням куба.

23.2 Принцип действия и использование лазера.

Дол­гое время в эпоху Нью­то­на свет не счи­та­ли вол­но­вым яв­ле­ни­ем, так как для света не на­блю­да­лось яв­ле­ния ин­тер­фе­рен­ции (Рис. 1). Яв­ле­ние ин­тер­фе­рен­ции за­клю­ча­ет­ся в том, что если свет от двух раз­ных ис­точ­ни­ков по­па­да­ет в одну точку, то, при усло­вии ко­ге­рент­но­сти, в этой точке долж­но про­изой­ти либо уси­ле­ние, либо ослаб­ле­ние све­то­вых ко­ле­ба­ний. Но этого не на­блю­да­лось.

От неза­ви­си­мых ис­точ­ни­ков ин­тер­фе­рен­ци­он­ная кар­ти­на не на­блю­да­ет­ся.

Для неза­ви­си­мых ис­точ­ни­ков не со­блю­да­ет­ся усло­вие ко­ге­рент­но­сти, так как из­лу­че­ние света свя­за­но с пе­ре­хо­дом более вы­со­ко­го энер­ге­ти­че­ско­го со­сто­я­ния в более низ­кое со­сто­я­ние ато­мов из­лу­ча­те­ля. Дан­ный пе­ре­ход яв­ля­ет­ся спон­тан­ным, по­сто­ян­ной фазы нет. А усло­вие ко­ге­рент­но­сти – это по­сто­ян­ство во вре­ме­ни раз­но­сти фаз между ис­точ­ни­ка­ми.

С со­вре­мен­ной точки зре­ния из­лу­че­ние света про­ис­хо­дит сле­ду­ю­щим об­ра­зом. По­лу­чая ка­кую-то энер­гию, элек­трон в атоме пе­ре­хо­дит из ос­нов­но­го со­сто­я­ния в воз­буж­ден­ное со­сто­я­ние. В этом воз­буж­ден­ном со­сто­я­нии атом может пре­бы­вать очень неболь­шое время (при­мер­но 10^-8 с). И затем атом пе­ре­хо­дит снова в ста­ци­о­нар­ное со­сто­я­ние, при этом из­лу­чая фотон. Ко­ге­рент­ность фо­то­на свя­за­на с тем, что все из­лу­че­ние за­ни­ма­ет 10^-8 с, за это время волна (фотон) успе­ва­ет вы­пол­нить 50 пе­ри­о­дов, а затем эта кар­ти­на пре­ры­ва­ет­ся.

В 1916 году Эйн­штейн до­ка­зал, что, в за­ви­си­мо­сти от при­чин, ко­то­рые за­став­ля­ют атом из воз­буж­ден­но­го со­сто­я­ния пе­рей­ти в ста­ци­о­нар­ное со­сто­я­ние, могут быть со­вер­шен­но раз­ные эф­фек­ты.

Если при­чи­на слу­чай­ная – спон­тан­ное из­лу­че­ние.

Ин­ду­ци­ро­ван­ное из­лу­че­ние – из­лу­че­ние, в ко­то­ром из­лу­че­ние атома вы­зва­но по­па­да­ни­ем в него фо­то­на.

Эйн­штейн до­ка­зал, что если в атом по­па­да­ет фотон такой энер­гии, ко­то­рая может быть из­лу­че­на при пе­ре­хо­де из воз­буж­ден­но­го со­сто­я­ния в ста­ци­о­нар­ное со­сто­я­ние самим ато­мом, то этот фотон ато­мом не по­гло­ща­ет­ся, а после атома идут уже два аб­со­лют­но иден­тич­ных фо­то­на. Эти фо­то­ны имеют оди­на­ко­вую длину волны, ча­сто­ту, про­стран­ствен­ное на­прав­ле­ние, по­ля­ри­за­цию и яв­ля­ют­ся пол­но­стью ко­ге­рент­ны­ми.

Эта идея вы­нуж­ден­но­го фо­то­на­ми из­лу­че­ния ато­мов по­ло­же­на в ос­но­ву со­зда­ния ла­зе­ров. Чтобы лазер ра­бо­тал, необ­хо­ди­мо, чтобы таких ато­мов в воз­буж­ден­ном со­сто­я­нии было много.

Была при­ду­ма­на си­сте­ма уве­ли­че­ния ко­ли­че­ства ато­мов, в ко­то­рых элек­тро­ны на­хо­дят­ся на более вы­со­ком энер­ге­ти­че­ском уровне, т. е. атом на­хо­дит­ся в воз­буж­ден­ном со­сто­я­нии.

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов