Магнитное поле и его характеристики. Магнитное поле элемента тока. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции. Вихревой характер магнитного поля. Энергия магнитного поля. Объемная плотность энергии, страница 6

К левым частям уравнений 3 и 4 применим теорему Остроградского–Гауса.

 

Дифференициальное уравнение электромагнитной волны. Монохроматические волны.

Электромагнитная волна – переменное электромагнитное поле, распростроняемое в пространстве с конечной скоростью.

Если электромагнитная волна распространяется вдоль оси ох, то решение уравнений (см. выше) является плоская монохроматическая волна

                                                                          – волновое число

Основные свойства электромагнитных волн. Энергия электромагнитной волны. Вектор Умова–Пойнтинга.

Свойства:

1. Электромагнитные волны – поперечные волны Е и Н┴υ;

2. В плоской электромагнитной волне Е┴Н и они вместе с υ образуют правую тройку взаимноортогональных векторов;

3. Векторы Е и Н колеблются в одинаковой фазе.

 

4. Волна переносит энергию.

 

Пусть S – поток энергии.

∆S=1                                     

 

                        - вектор Умова–Пойнтинга.

Структура энергетических зон металлов, полупроводников и диэллектриков.

В зависимости от взаимного расположения валентной и свободной зоны. Кристаллические вещества делятся на три класса: металлы, полупроводники и диэллектрики.

1) Металлы.

У металлов валентная зона заполнена неполностью. Свободные валентные зоны перекрываются или вплотную подходят друг к другу. Электроны могут свободно перемещаться, потому что расстояние между уровнями малое, поэтому металлы могут свободно перемещаться, потому, что расстояние между уровнями малое, поэтому металлы обладают большой   

               электропроводностью.

2) Полупроводники.

У проводников валентная зона заполнена полностью, и между валентной и свободной зонами имеется запретная зона, но ширина ее небольшая.

 

3) Диэлектрики.

У диэлектриков ширина запретной зоны большая и поэтому они не проводят ток.

Электропроводность металла. Зависимость сопротивления от температуры металлов. Явление сверхпроводимости.

Электропроводность в металле находится в энергетически–потенциальной яме.

 

                                        А_вых

                                         ε_F

Энергия Ферми – максимальная энергия, которой могут обладать е^– в металле при температуре 0⁰.

Рассмотрим полуклассические теории эл.проводности металлов. е^– в металле находятся в хаотичном движении.

 

                            – дрейфовая скорость

1) металл с дефектами;                                2) чистый металл

 

    ρ                                                          ρ

 

         квант.             классич.                        квант.                      классич.

          з–н.                з–н.                                з–н.                          з–н.

         T<θ                 T>θ                                T<θ                          T>θ

         ρ~T⁵                ρ~T                                ρ~T⁵                         ρ~T