2015复习静磁-法拉第电磁感应ppt课件.ppt

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1、1.定态假设：原子系统只能有一系列不连续的稳定态，相应的能量取不连续的值E1、E2、玻尔的基本假设2.频率规则：原子从一个稳定态跃迁到另一个稳定态，同时发射(或吸收)单色光。3.角动量量子化：电子以速度v在半径为r的圆周上绕核运动时，只有电子的角动量L等于ħ的整数倍的那些轨道才是稳定的，即n=1n=2n=3n=4基态(n=1)第一激发态(n=2)莱曼系(m=1,紫外光)巴耳末系(m=2,可见光,400nm—700nm)帕邢系(m=3,红外光)第二激发态(n=3)连续能级例1.处于第一激发态(n=2)的氢原子，如用可见光照射，

2、能否使之电离？解：使第一激发态氢原子电离可见光最大能量：故不能。例2：用能量为12.5电子伏特的电子去激发基态氢原子,问:受激发的氢原子向低能级跃迁时,会出现哪些波长的谱线?解:-13.6eV-3.39eV-1.51eV-0.85eV可见上述电子可把基态氢原子激发到E3能级。由第二激发态(n=3)向低能级跃迁有三种可能；巴耳末系:(m=2)共三条谱线,一条属于巴耳末系可见光,两条属于莱曼系。莱曼系:(m=1)解:(1)(2)巴尔末系，m=2例3.氢原子光谱的巴尔末系中，有一谱线的波长为。求(1)与该谱线相应的光子的能量；(2)

3、此谱线是氢原子由能级En跃迁到能级Em产生的，n和m各为多少；(3)处于最高能级E5的大量氢原子，最多可以发射几个谱线系，共几条谱线，在能级图上表示出来，说明波长最短的是哪一条谱线。（3）可发射四个谱线系，共十条谱线。波长最短的是莱曼系中n=5跃迁到n=1的谱线。E莱曼系巴尔末系帕邢系布喇开系该初始状态的主量子数为即例4.当氢原子从某初始状态跃迁到激发能（从基态到激发态所需的能量）为△E=10.19eV的状态时，发射出光子的波长是λ=4860Ao，试求该初始状态的能量和主量子数。（普朗克常量h=6.63×10-34J·s,le

4、V=1.60×10-19J）EnEkE1解：所发射的光子能量为,ε=hc/λ=2.56eV氢原子在激发能为10.19eV的能级时，其能量Ek为,Ek=E1+△E=-13.6+10.19=-3.41eV氢原子在初始状态的能量En为,ε=En-Ek,En=ε+Ek=2.56-3.41=-0.85eV△E=10.19eV毕奥-萨伐尔定律p大小方向：磁场叠加原理磁学复习磁场的源和磁力一、利用矢量积分求重点：矢量积分和安培环路定理求场强；磁力paol121、有限长载流直导线的磁场结果2、无限长载流直导线的磁场3、圆电流中心处磁场

5、思考:如果只有半个圆环,轴线上的磁场是否正好减半?圆心处呢?4、螺线管和螺绕环轴线上的磁场无限长5、无限大载流平板iB线密度i:通过垂直于电流方向的单位长度的电流强度练习P解P点到每一边的距离为P方向xORx由对称性θθ解:方向:+x例：圆电流（I，R）轴线上的磁场。方向：右手定则x=0圆心处x>>R无限长均匀密绕螺线管无限大载流平面I×××××××××均匀密绕螺绕环2.安培环路定理的应用1.安培环路定理i二、安培环路定理求例：求无限长均匀载流圆柱体(I,R)的磁场。I柱外：r>R柱内：r

6、SI××××××××××××××××qPrab例：均匀磁场中有一弯曲的导线ab，通有电流I，求此段导线受到的磁场力。解：方向：大小：abxyOabcdolRI例：如图所示形状的导线，通电流I。置于一个与均匀磁场B垂直的平面上，方向如图。求：此导线所受的磁场力的大小与方向。解：方向：竖直向上大小：五:载流线圈在磁场中受到的力矩Is六:均匀磁场中磁矩的势能qI设q由q1增大到q2线圈的磁矩外力克服磁力矩的功为设磁矩的势能为Wmq=0,势能取极小值q=p,势能取极大值qI磁学复习磁介质一个定理：H的环路定理H的单位：A/m非稳恒

7、情况位移电流例：长直单芯电缆。芯为半径为R的金属圆柱体，它与导电外壁间充满相对磁导率为μr的均匀介质。现有电流I均匀地流过芯的横截面并沿外壁流回，求：磁介质中的磁感应强度的分布。I解：r=IB=μ0μrH磁力线为在与电缆垂直的平面内的一系列同心圆。O12IIq练习.如图所示，两根相互绝缘的无限长直导线1和2绞接于O点，两导线间夹角为，通有相同的电流I。试求单位长度的导线所受磁力对O点的力矩。磁力题:O12IIq解：在任一根导线上(例如导线2)取一线元，该线元距离O点为l。该处的磁感应强度为方向垂直于纸面向里。其大小方向垂于导

8、线2，如图所示。该力对O点的力矩为任一段单位长度导线所受磁力对O点的力矩电流元受到的磁力为练习.如图所示，在均匀磁场中，半径为R的薄圆盘以角速度ω绕中心轴转动，圆盘电荷面密度为σ。求它的磁矩、所受的磁力矩以及磁矩的势能。Rω练习.如图所示，在均匀磁场中，半径为R的薄圆盘以角速