محل لوگو

تحقیق درباره نيروهاي الكتريكي و مغناطيسي


تحقیق درباره نيروهاي الكتريكي و مغناطيسي

تحقیق درباره نيروهاي الكتريكي و مغناطيسي در 55 صفحه با فرمت word و قابل ویرایش

در اين نوشته هدف اصلي توجيه اثر متقابل فوتون و گراويتون با توجه به نظريه سي. پي. اچاست. نخستين برخورد ها با اثر فوتوالكتريك از ديدگاه الكترومغناطيس كلاسيك صورت گرفت كه توانايي توجيه آن را نداشت. سپس انيشتين اين پديده را با توجه به ديدگاه كوانتومي توجيه كرد. بنابراين نخست ميدانها و امواج الكترومغناطيسي كلاسيك را بطورفشرده بيان كرده، آنگاه با ذكر نارسايي آن به تشريح پديده فوتوالكتريك از ديدگاه انيشتين مي پردازم و سرانجام هر سه اثر فوتوالكتريك، اثر كامپتون و توليد و واپاشيزوج ماده - پاد ماده را با توجه به نظريه سي. پي. اچ. بررسي خواهم كرد. و سرانجام تلاش خواهد شد تا وحدت نيروهاي الكترومغناطيس و گرانش را نتيجه گيريكنيم.

نيروهاي الكتريكي ومغناطيسي

نيروهاي بين بارهاي الكتريكي رامي توان به دو نوع تقسيم كرد. دو بار نقطه اي ساكن يا متحرك به يكديگر نيرويالكتريكي وارد مي كنند كه از رابطه ي زير به دست مي آيد:

 

Fe=kqQ/r2

 

كه در آن

وقتي دو بار الكتريكي نسبت به ناظري درحركت باشند، علاوه بر نيروي الكتريكي، نيروي مغناطيسي نيز بر يكديگر وارد ميكنند.

از آنجايي كه بررسي نيروها با استفاده ازمفاهيم ميدان عميق تر و ساده تر است، مي توان گفت كه هر بار الكتريكي در اطراف خوديك ميدان الكتريكي ايجاد مي كند كه شدت آن در فاصله r از آن، از رابطه ي زير به دست ميآيد:

 

E=kq/r2

حال اگر ذره ي باردار حركت كند، دراطراف آن علاوه بر ميدان الكتريكي، يك ميدان مغناطيسي نيز ايجاد مي شود كه وجود چنين ميدان مغناطيسي بصورت تجربي قابل اثبات است اگر ذره اي با بار الكتريكيqدر يك ميدان مغناطيسيB و با سرعت vحركت كند، نيرويي بر آن وارد مي شود كهبر صفحه ي B, v عمود است كه از رابطه ي زير به دست ميآيد:

 

F=qvxB

 

از اين رو، بار qكه به فاصله ي rازQقرار دارد و با سرعتvحركت مي كند، يك ميدان مغناطيسي درمحلQتوليد مي كند كه از رابطه ي زير به دستمي آيد :

بطور خلاصه، در نقطه اي كه ميدانالكتريكي و مغناطيسيE , Bوجود دارد، نيروي الكترومغناطيسي واردبر ذره باردار، با بار qكه با سرعتvحركت مي كند برابر است با

ميدانهاي الكترومغناطيسي

 

در يك ميدان الكتريكي موجود در فضا، بهعنوان مثال در بين صفحات يك خازن باردار، انرژي الكتريكي وجود دارد. چگالي انرژي ياانرژي الكتريكي در واحد حجم از رابطه ي زير به دست مي آيد

 

بطور مشابه چگالي انرژي مغناطيسي مثلاً انرژي مغناطيسي در ناحيه بين قطب هاي يك آهنربا برابر استبا

 

امواج الكترومغناطيسي

بار الكتريكي ساكن ميدان الكتريكيمي آفريند. اما بار الكتريكي متحرك علاوه بر ميدان الكتريكي، ميدان مغناطيسي نيزايجاد مي كند كه در قانون آمپر بخوبي نشان داده شده است. بنابراين در اطراف يك بارالكتريكي متحرك دو ميدان الكتريكي و مغناطيسي وجود دارد. يعني با تغيير ميدانالكتريكي، ميدان مغناطيسي توليد مي شود. همچنين ميدان مغناطيسي متغيير نيز نيز بهنوبه خود، يك ميدان الكتريكي مي آفريند كه با قانون فاراده نشان داده مي شود. اين مطالب نشان مي دهد كه چگونه امواج الكترومغناطيسي توليد مي شوند. بنابراين يك بارالكتريكي در حال نوسان (شتابدار) در فضا امواج الكتريكي و مغناطيسي توليد مي كند. فركانس اين امواج برابر است با فركانس بار الكتريكي توليد كننده ي امواج. اين ميدانها، يك ميدان الكترومغناطيسي تشكيل مي دهند كه پس از انتشار با سرعتنورc در فضا منتشر مي شود.

 

كشف اثر فوتوالكتريك

 

هرتز در جريان آزمايشهايي كه براي تاييدپيشگويي هاي نظري ماكسول در مورد امواج الكترومغناطيسي انجام مي داد، اثرفوتوالكتريك را نيز كشف كرد. بدين معني كه هرگاه نور بر فلزات بتابد، سبب صدورالكترون از سطح فلز مي شود. وقتي كه فيزيكدانان به تكرار اين آزمايش پرداختند، باكمال تعجب متوجه شدند كه شدت نور، تاثيري بر انرژي الكترونهاي صادر شده ندارد. اماتغيير طول طول موج نور بر انرژي الكترونها موثر است، مثلاً سرعتي كه الكترونها براثر نور آبي به دست مي آورند، بيشتر از سرعتي است كه بر اثر تابش نور زرد به دست ميآورند.

نارسايي الكترومغناطيس كلاسيك در توجيه اثرفوتوالكتريك

 

مي دانيم الكترونهاي ظرفيت در داخل فلزآزادي حركت دارند، اما به فلز مقيد هستند. براي جدا كردن آنها از سطح فلز بايستيانرژي به اندازه اي باشد كه بتواند بر اين انرژي مقيد فائق آيد. در صورتيكه اينانرژي كمتر از مقدار لازم باشد، نمي تواند الكترون را از سطح فلز جدا كند. طبق نظريه ي الكترومغناطيس كلاسيك، انرژي الكترومغناطيسي يك كميت پيوسته بود، لذا هرتابشي مي بايست در الكترون ذخيره و با انرژي قديمي كه الكترون داشت، جمع مي شد تازمانيكه انرژي مورد نياز تامين گردد و الكترون از فلز جدا شود از طرف ديگر چون مقدار انرژي مقيدالكترونهاي داخل فلز هم ارز هستند، اگرانرژي لازم براي جدا شدن آنها به اندازهي كافي مي رسيد، مي بايست با جدا شدن يك الكترون از سطح فلز، تعداد زيادي الكترون آزاد شود همچنين با توجه به اينكه انرژي پيوستهاست، مي بايست انرژي تابشي بين الكترونهاي آزاد توزيع مي شد تا هنگاميكه انرژي همهي الكترونها به ميزان لازم نمي رسيد، نمي بايست انتظار جدا شدن الكتروني را داشته باشيم. به عبارت ديگر نمي بايست به محض تابش، شاهد جدا شدن الكترون از سطح فلزبود.


مبلغ واقعی 7,000 تومان    10% تخفیف    مبلغ قابل پرداخت 6,300 تومان

توجه: پس از خرید فایل، لینک دانلود بصورت خودکار در اختیار شما قرار می گیرد و همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال می شود. درصورت وجود مشکل می توانید از بخش تماس با ما ی همین فروشگاه اطلاع رسانی نمایید.

Captcha
پشتیبانی خرید

برای مشاهده ضمانت خرید روی آن کلیک نمایید

دیدگاه های کاربران (0)

اگر به یک وب سایت یا فروشگاه رایگان با فضای نامحدود و امکانات فراوان نیاز دارید بی درنگ دکمه زیر را کلیک نمایید.

ایجاد وب سایت یا
فروشگاه حرفه ای رایگان

تمام حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به "" می باشد

فید خبر خوان    نقشه سایت    تماس با ما