Fizyka II

Źródło: Yong P. Chen, PhD, Wydział Fizyki i Astronomii, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN Pole elektryczne jest generowane przez naładowany obiekt (określany jako ładunek źródłowy) w otaczającej go przestrzeni i reprezentuje zdolność do wywierania siły elektrycznej na inny naładowany obiekt (określany jako ładunek testowy). Pole elektryczne, reprezentowane przez wektor w dowolnym punkcie przestrzeni, to siła elektryczna na jednostkowy ładunek testowy umieszczony w tym...

Źródło: Yong P. Chen, PhD, Wydział Fizyki i Astronomii, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN Potencjał elektryczny, znany również jako "napięcie", mierzy potencjalną energię elektryczną na jednostkę ładowania. Pole elektryczne jest wielkością skalarną i ma fundamentalne znaczenie dla wielu efektów elektrycznych. Podobnie jak w przypadku energii potencjalnej, to, co ma fizyczne znaczenie, to różnica w potencjale elektrycznym. Na przykład przestrzenna zmienność potencjału...

Źródło: Yong P. Chen, PhD, Wydział Fizyki i Astronomii, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN Pola magnetyczne mogą być generowane przez poruszające się ładunki, takie jak prąd elektryczny. Pole magnetyczne generowane przez prąd można obliczyć z równania Maxwella. Ponadto obiekty magnetyczne, takie jak magnesy sztabkowe, mogą również generować pola magnetyczne ze względu na mikroskopijną dynamikę ładunków wewnątrz materiału. Pola magnetyczne będą wywierać siłę magnetyczną na...

Źródło: Andrew Duffy, PhD, Wydział Fizyki, Boston University, Boston, MA Ten eksperyment jest powtórzeniem słynnego eksperymentu J.J. Thomsona z końcaXIX wieku, w którym mierzył on stosunek ładunku do masy elektronu. W połączeniu z eksperymentem Roberta A. Millikana z kroplą oleju, który odbył się kilka lat później, w wyniku którego uzyskano wartość ładunku elektronu, eksperymenty umożliwiły naukowcom znalezienie po raz pierwszy zarówno masy, jak i ładunku elektronu, które są kluczowymi...

Źródło: dr Andrew Duffy, Wydział Fizyki, Uniwersytet Bostoński, Boston, MA W tym eksperymencie badane jest prawo Ohma, które wiąże prąd, napięcie i rezystancję. Jednym z celów eksperymentu jest zapoznanie się ze schematami obwodów i terminologią związaną z podstawowymi obwodami, takimi jak rezystor, rezystancja, prąd, napięcie i zasilanie. Pod koniec eksperymentu uczy się, jak podłączyć obwód i jak mierzyć zarówno prąd przepływający przez element obwodu, jak i różnicę potencjałów lub napięcie...

Źródło: Yong P. Chen, PhD, Wydział Fizyki i Astronomii, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN Eksperyment ten pokazuje, jak rozprowadzany jest prąd w rezystorach połączonych szeregowo lub równolegle, a tym samym opisuje, jak obliczyć całkowitą "efektywną" rezystancję. Korzystając z prawa Ohma, można przekształcić napięcie i prąd za pomocą rezystancji, jeśli rezystancja jest znana. W przypadku dwóch rezystorów połączonych szeregowo (co oznacza, że są one połączone jeden za...

Źródło: Yong P. Chen, PhD, Wydział Fizyki i Astronomii, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN W tym eksperymencie zostaną wykorzystane komercyjne kondensatory i równoległy kondensator płytkowy, aby zademonstrować koncepcję pojemności. Kondensator przechowuje przeciwne ładunki na dwóch przewodach, na przykład na dwóch przeciwległych metalowych płytkach, co prowadzi do różnicy potencjałów (spadku napięcia) między dwoma przewodnikami. Ilość ładunku na każdym przewodzie jest...

Źródło: Yong P. Chen, PhD, Wydział Fizyki i Astronomii, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN W tym eksperymencie zostaną wykorzystane cewki indukcyjne, aby zademonstrować koncepcję cewki indukcyjnej i indukcyjności. Indukcja magnetyczna zostanie zademonstrowana za pomocą magnesu prętowego włożonego do rdzenia cewki lub wyjętego z niego w celu wywołania przejściowego napięcia siły elektromotorycznej (emf) w cewce, mierzonego za pomocą woltomierza. Eksperyment ten...

Źródło: Yong P. Chen, PhD, Wydział Fizyki i Astronomii, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN Kondensatory (C), cewki indukcyjne (L) i rezystory (R) są ważnymi elementami obwodu o różnych zachowaniach. Rezystor rozprasza energię i jest posłuszny prawu Ohma, przy czym jego napięcie jest proporcjonalne do prądu. Kondensator magazynuje energię elektryczną, której prąd jest proporcjonalny do szybkości zmiany jego napięcia, podczas gdy cewka indukcyjna magazynuje energię...

Źródło: Derek Wilson, Asantha Cooray, PhD, Wydział Fizyki i Astronomii, Szkoła Nauk Fizycznych, Uniwersytet Kalifornijski, Irvine, Kalifornia Półprzewodniki to materiały, których zdolność do przewodzenia prądu elektrycznego zależy w dużym stopniu od ich temperatury i poziomu zanieczyszczeń. Najpopularniejszym rodzajem materiału półprzewodnikowego jest krzem krystaliczny. Większość czystych półprzewodników nie jest wybitnymi przewodnikami; Aby poprawić przewodność, czysty półprzewodnik jest...

Źródło: Yong P. Chen, PhD, Wydział Fizyki i Astronomii, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN Efekt fotoelektryczny odnosi się do emisji elektronów z metalu, gdy pada na niego światło. Aby elektrony zostały uwolnione z metalu, częstotliwość światła musi być wystarczająco wysoka, aby fotony w świetle miały wystarczającą energię. Energia ta jest proporcjonalna do częstotliwości światła. Efekt fotoelektryczny dostarczył eksperymentalnych dowodów na istnienie kwantu światła,...

Źródło: Derek Wilson, Asantha Cooray, PhD, Wydział Fizyki i Astronomii, Szkoła Nauk Fizycznych, Uniwersytet Kalifornijski, Irvine, Kalifornia Światło porusza się z różnymi prędkościami w zależności od materiału, przez który się rozchodzi. Kiedy światło przemieszcza się z jednego materiału do drugiego, zwalnia lub przyspiesza. Aby zachować energię i pęd, światło musi zmienić kierunek, w którym się rozchodzi. To zakrzywienie światła jest znane jako załamanie. Pewna część światła odbija się...

Źródło: Yong P. Chen, PhD, Wydział Fizyki i Astronomii, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN Interferencja i dyfrakcja są charakterystycznymi zjawiskami fal, od fal wodnych po fale elektromagnetyczne, takie jak światło. Interferencja odnosi się do zjawiska, w którym dwie fale tego samego rodzaju nakładają się na siebie, dając naprzemienną przestrzenną zmienność dużej i małej amplitudy fal. Dyfrakcja odnosi się do zjawiska, w którym gdy fala przechodzi przez otwór lub okrąża...

Źródło: Arianna Brown, Asantha Cooray, PhD, Wydział Fizyki i Astronomii, Szkoła Nauk Fizycznych, Uniwersytet Kalifornijski, Irvine, CA Fale stojące lub fale stacjonarne to fale, które wydają się nie rozchodzić i są wytwarzane przez interferencję dwóch fal poruszających się w przeciwnych kierunkach o tej samej częstotliwości i amplitudzie. Fale te wydają się wibrować w górę i w dół bez ruchu liniowego i najłatwiej je zidentyfikować w wibrujących ograniczonych mediach, takich jak szarpana struna...

Źródło: Arianna Brown, Asantha Cooray, PhD, Wydział Fizyki i Astronomii, Szkoła Nauk Fizycznych, Uniwersytet Kalifornijski, Irvine, CA Fale to zakłócenia, które rozchodzą się przez ośrodek materialny lub pustą przestrzeń. Fale świetlne mogą przemieszczać się przez próżnię i niektóre formy materii i mają charakter poprzeczny, co oznacza, że oscylacje są prostopadłe do kierunku rozchodzenia się. Jednak fale dźwiękowe to fale ciśnienia, które przemieszczają się przez elastyczny ośrodek, taki jak...