Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Топ:
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Интересное:
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Дисциплины:
2020-05-08 | 544 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
8. В однородной изотропной и немагнитной ( среде с диэлектрической проницаемостью вдоль оси Х распространяется плоская электромагнитная волна, электрическое поле которой описывается уравнением Е = Е 0 kx), и падает на поверхность тела, полностью её поглощающего. Считая амплитудное значение напряжённости Е 0 электрического поля и частоту волны известными, определить:
1). показатель преломления n среды, фазовую скорость , волновое число k и длину волны;
2). амплитуду напряжённости Н 0 магнитного поля волны; написать уравнение её магнитной составляющей;
3). интенсивность волны I; давление Р, оказываемое волной на тело;
4). изменение длины волны Δ в случае, если бы рассматриваемая электромагнитная волна переходила из немагнитной среды с диэлектрической проницаемостью в вакуум;
5). изобразить графически взаимное расположение векторов , и в волне.
Числовые значения параметров задачи
№ варианта | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
2,0 | 2,2 | 3,0 | 5,0 | 7,0 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 7,0 | 2,2 | 5,0 | 1,0 | 2,0 | |
Е 0, | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
, МГц | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 |
S, см 2 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 9 | 8 |
№ варианта | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |
7,0 | 5,0 | 3,0 | 2,2 | 2,0 | 1,0 | 2,0 | 2,2 | 3,0 | 5,0 | 7,0 | 5,0 | 3,0 | |
Е 0, | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 |
, МГц | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
S, см 2 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 9 | 8 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 |
Решение
1). Показатель преломления n среды, фазовая скорость , волновое число k и длина волны:
а).показатель преломления среды: n = ;
б). фазовая скорость волны: = , , где с = 3·108 ;
в). циклическая частота волны: = 2 , ;
г). волновое число: k = , ;
д). длина волны: = , м.
2). Амплитуда напряжённости Н0 магнитного поля волны; уравнение её магнитной составляющей:
|
а). амплитуда напряжённости: E 0 = H 0 H 0 = E 0, ;
б). уравнение магнитной составляющей поля волны:
H = H 0 kx).
3). Интенсивность волны I; давление Р, оказываемое волной на тело:
а). интенсивность волны:
I = < S >, где S = EH = E 0 H o – вектор Умова – Пойнтинга.
< S > = E 0 H o; < > = ; H 0 = E 0
I = < S > = , ;
б). давление, оказываемое волной на тело:
Согласно Максвеллу, если тело полностью поглощает падающую на него энергию, то давление равно среднему значению объёмной плотности энергии падающей электромагнитной волне.
Объёмные плотности энергии электрического и магнитного полей;
= , = ; = ;
= + = 2 = 2 ;
= 2 = = ;
= < >; < > =
P = = , Па.
4). Изменение длины волны Δ в случае, если бы рассматриваемая электромагнитная волна переходила из немагнитной среды с диэлектрической проницаемостью в вакуум:
Δ = ; = ; = Δ = , м.
5). Взаимное расположение векторов , и в волне:
Электромагнитные волны поперечны – векторы и перпендикулярны друг другу и лежат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны (рис. 40).
Рис. 40.
9. На дифракционную решётку длиной l 1, содержащую N 1 штрихов, нормально к её поверхности падает монохроматический свет с длиной волны . На экран, изготовленный из диэлектрика, находящийся от решётки на расстоянии L, с помощью линзы, расположенной вблизи решётки, проецируется дифракционная картина, причём первый главный максимум находится на расстоянии l от центрального (рис. 41).
Определить:
1). период d дифракционной решётки; число штрихов n 0 на 1 мм её длины;
2). наибольший порядок kmax . спектра; общее число N главных максимумов, даваемых решёткой; угол дифракции , соответствующий последнему максимуму;
3). максимальный угол дифракции в случае, если свет падает под углом к её нормали (рис. 42);
4). максимальную разрешающую способность Rmax . дифракционной решётки; разность длин волн , разрешаемую этой решёткой в спектре второго порядка; её угловую дисперсию для наибольшего порядка kmax . спектра и угола дифракции ;
|
5). показатель преломления диэлектрика n, если отражённый от него под углом луч полностью поляризован.
Рис. 41.
Числовые значения параметров задачи
№ варианта | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
l 1, мм | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 45 | 40 | 30 | 20 | 15 |
N 1·103 | 3 | 3,5 | 4 | 4,5 | 3,5 | 4 | 4,5 | 5 | 4,5 | 4 | 3 | 2 | 1,5 |
нм | 550 | 600 | 650 | 700 | 750 | 380 | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 | 650 | 700 |
L, м | 1,0 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 0,5 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,45 | 0,50 | 0,60 | 0,70 |
l, м | 0,10 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0.08 | 0,09 | 0,10 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0.08 | 0,09 | 0,10 |
60 | 45 | 30 | 0 | 60 | 45 | 30 | 0 | 60 | 45 | 30 | 0 | 60 | |
№ варианта | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |
l 1, мм | 40 | 45 | 50 | 45 | 40 | 30 | 20 | 15 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
N 1 · 103 | 5 | 4 | 5 | 4 | 4 | 3 | 3 | 2 | 1,5 | 1 | 2 | 2,5 | 3,5 |
нм | 380 | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 | 650 | 700 | 550 | 600 | 650 | 700 | 750 |
L, м | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,45 | 0,50 | 0,60 | 0,70 | 1,0 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 0,5 |
l, м | 0,09 | 0,10 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0.08 | 0,09 | 0,10 | 0,10 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0.08 |
60 | 45 | 30 | 0 | 60 | 45 | 30 | 0 | 60 | 45 | 30 | 0 | 60 |
Решение
1). Период d дифракционной решётки; число штрихов n 0 на 1 мм её длины:
а). период дифракционной решётки: d = , м;
б). число штрихов на 1 мм её длины: n 0 = , .
2). Наибольший порядок kmax . спектра, общее число N главных максимумов, даваемых решёткой; угол дифракции , соответствующий последнему максимуму;:
а). наибольший порядок спектра:
Формула дифракционной решётки: d = k , где k – порядок спектра. Наибольший угол отклонения лучей решеткой не может быть более , поэтому при = 1 kmax . . Число k должно быть целым.
б). общее число главных максимумов: N = 2 kmax . + 1, т.к. максимумы наблюдаются справа и слева от центрального максимума (единица учитывает центральный максимум).
в). угол дифракции, соответствующий последнему максимуму:
d = kmax. = arc ).
3). Максимальный угол дифракции в случае, если свет падает под углом к её нормали:
Рис. 42.
Δ = AB CD = d = k = + .
4). Максимальная разрешающая способность Rmax . дифракционной решётки; разность длин волн , разрешаемую этой решёткой в спектре второго порядка; её угловую дисперсию для kmax и :
а). максимальная разрешающая способность дифракционной решётки:
Rmax . = kmaxN 1;
б). разность длин волн, разрешаемую решёткой в спектре второго порядка (k = 2): = kN 1 = = , м;
в). угловая дисперсия решётки: = , .
5). Показатель преломления диэлектрика n, если отражённый от него под углом луч полностью поляризован:
|
Согласно закону Брюстера: n = tg
|
|
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!