Магнетиктер. Диа-пара-феромагнетиктер

Магнетиктер деп өздігінен магнит өрісін тудыратын, болмаса сыртқы магнит өрісін өзгерте алатын ортаны айтады.Тағы да сыртқы өріске әкеліп ендіргенде өздері қосымша магнит өрісінің көзі болып табылатын заттарды айтады. Бұл жағдайда магнит өрісінің толық индукциясы сыртқы магнит өрісі мен магнетик туғызған магнит өрісінің индукцияларының қосындысына тең болады. Магнетиктің өзі қосымша магнит өрісінің көзі болған жағдайдағы, оның сыртқы магнит өрісі әсерінен күйінің өзгеруін магнетиктің магниттелінуі деп атайды. Магниттенудің әртүрлі механизмдері бар. Осыған байланысты магнетиктер диа-, пара-, ферро- және ферримагнетиктер болып бөлінеді. Антиферромагнетиктер магнетиктер тобына жатады (өзін қоршаған кеңістікте магнит өрісін туғызбаса да). Магнит өрісінің әсерінен көлемнің барлық элементтері магнит моментіне ие болады: , мұндағы -контурға тірелген беттің ауданы. Магнит моментінің бағыты бетке (контурға тірелген) түсірілген оң нормальдың бағытымен дэл.

Диамагнетиктерде магнит өрісіне енгізгенде молекулалар индукцияланған магнит моментіне ие болып қосымша өрістің көзі пайда болады. Парамагнетиктерде магнит моменттерінің бағдарларына басты (преимущественные) бағыт түзіледі. Бұл жағдайда көлем ішіндегі молекулалардың магнит моменттерінің қосындысына тең магнит моментіне ие болып, магнит өрісінің көздеріне айналады - магнетик магниттелінеді. Ферромагнетик пен ферромагнетиктердің магниттелінуі электрондардың магнит моментінің болуында.

 

Оптика пәні

Оптика физика ғылымының дербес салаларының бірі. Оптикада жарық пен электромагниттік, рентген сәулелерінің табиғаты мен қасиеті, олардың басқа заттармен әсерлесу қасиеттері қарастырылады.

Жарықтың табиғаты толық анықталғанға дейін геометриялық оптиканың негізгі заңдары белгілі болған.

Геометриялық оптиканың негізгі заңдары

Жарықтың табиғаты толық анықталғанға дейін төменде келтірілген заңдар белгілі болған:

Жарықтың түзу сызық бойымен таралу заңы – жарық сәулелері оптикалық біртекті ортада түзу сызық бойымен таралады.

Жарық сәулесі – бойынан жарық әнергиясы тасымалданатын сызық.

Біртекті ортада жарық сәулелері түзу сызықтар сияқты болады.

Жарық шоқтарының тәуелсіздік заңы – жарықтың бір шоғыныңың тудыратын әсері басқа шоқтардың әсерлеріне тәуелді емес, яғни жарық шоқтары бір - біріне ықпалын тигізбейді.

Шағылу заңы – тегіс бетке түскен сәуле, шағылған сәуле және екі ортаның бөліну шекарасындағы түсу нүктесі арқылы жүргізілген нормаль бір жазықтықта жатады; шағылу бұрышы түсу бұрышына тең:

Сыну заңы – түскен сәуле, сынған сәуле және екі ортаның бөліну шекарасындағы түсу нүктесі арқылы жүргізілген нормаль бір жазықтықта жатады, түсу бұрышының синусының сыну бұрышы синусына қатынасы берілген екі орта үшін тұрақты шама болып табылады, мұндағы n₂₁ – екінші ортаның бірінші ортаға қарағандағы салыстырмалы сыну көрсеткіші. Ол екі ортаның абсолют сыну көрсеткіштерінің қатынасына тең.

Сәйкесінше, сыну заңы былай өрнектеледі:

Ортаның абсолют сыну көрсеткіші дегеніміз электромагниттік толқындардың вакуумдағы жылдамдығының олардың ортадағы фазалық жылдамдығына қатынасына тең болатын физикалық шама n.

болғандықтан, онда , мұндағы және - сәйкесінше ортаның электрлік және магниттік өтімділіктері.

Толық шағылу

Егер жарық n₁ сыну көрсеткіші көбірек ортадан (оптикалық тығыздығы жоғары) n₂ сыну көрсеткіші азырақ (оптикалық тығыздығы төмен) ортаға таралатын болса (n₁>n₂) (мысалы, шыныдан ауаға немесе судан ауаға), онда

Осының нәтижесінде сыну бұрышы түсу бұрышынан үлкен болады. Түсу бұрышын үлкейте отырып, қандай да бір шекті бұрышта сыну бұрышы тең болады. Түсу бұрыштары болғанда түскен жарықтың бәрі толығымен шағылады.

Түсу бұрыштарының мәндері тең болғанда, сәуле сынбай толығымен бірінші ортаға шағылады. Бұл жағдайда шағылған және түскен сәулелердің қарқындылығы бірдей болады.

Бұл құбылыс жарықтың толық ішкі шағылуы деп аталады.

Шекті бұрыш төменде келтірілген қатынас арқылы анықталады;

 

1865 ж. неміс физигі Дж. Максвелл электромагниттік құбылыстар теориясын дамыта келіп жарықтың электромагниттік табиғаты жөнінде электромагниттік толқын мен жарықтың табиғаты бір, яғни жарық дегеніміз электромагниттік толқындардың дербес бір түрі деген қорытынды жасады. Осы жорамалды 1888 жылы неміс физигі Г.Герцтің тәжірибесінде расталды. Электромагниттік толқындар мен жарықтың негізгі қасиетерінің ұқсас екендігі анықталды.

Заттың оптикалық, электрлік, магниттік қасиеттері арасында байланыс бар. Бірақ көптеген теориялар электромагниттік құбылыстарды толық түсіндіре алмады. Максвелл теориясы бойынша жарықтың электромагниттік толқын электр және магнит өрістерінде тербеледі. Электр және магнит өрістерінің жиыны электромагниттік өріс деп аталады. Жазық электромагниттік толқын кеңістікте таралсын, онда оны сипаттайтын теңдеу:

 

жарық векторының амплитудасының модулі.

Электромагниттік толқынның таралу жылдамдығы:

Жарықтың вакуумдегі таралу жылдамдығы:

вакуум үшін .

Жарық пен электромагниттік толқынның табиғаты бір сондықтан.

. Электромагниттік толқынның таралу жылдамдығы вакуумдегі таралу жылдамдығынан салыстырмалы кіші. - абсолют сыну көрсеткіші, .

Жарықтың электромагниттік теориясы заттың электрлік магниттік және оптикалық қасиеттері бір-бірімен байланысты екені тағайындалды.

мен векторы бір мезгілде максимум мәндеріне жетеді, бір мезгілде нольге айналады.

 

Электромагниттік толқынды толқын ұзындығымен .

Толқындық сан , ,

толқын ұзындығы, өлшем бірлігі

Көрінетін жарық толқын ұзындығы бұл вакуумде

Ортадағы сыну көрсеткіші жарық толқын ұзындығының вакуумдегі толқын ұзындығынын байланысы келесі қатынаспен

Көрінетін жарық толқын жиіліктері