Уравнение, описывающее скин-эффект

Исходим из уравнения Максвелла и выражения для по закону Ома:

Дифференцируя обе части полученного уравнения по времени, находим:

.

Поскольку и окончательно получаем: .


Скин-эффект в бесконечном проводнике с плоской границей.

Для упрощения решения предположим, что ток течёт по однородному бесконечному проводнику, занимающему полупространство y>0 вдоль оси X. Поверхностью проводника является плоскость Y=0. Таким образом,

,

.

Тогда

.

В этом уравнении все величины гармонически зависят от t, и можно положить:

.

Подставим это в наше уравнение и получим уравнение для :

.

Общее решение этого уравнения таково:

.

Учитывая, что , где , находим

.

При удалении от поверхности проводника ( ) второе слагаемое неограниченно возрастает, что является физически недопустимой ситуацией. Следовательно, и в качестве физически приемлемого решения остаётся только первое слагаемое. Тогда решение задачи имеет вид:

Взяв действительную часть от этого выражения и перейдя с помощью соотношения к плотности тока, получим

.

Принимая во внимание, что — амплитуда плотности тока на поверхности проводника, приходим к следующему распределению объёмной плотности тока в проводнике:

.

39.ОБЩИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ КВАЗИСТАЦИОНАРНЫХ ТОКОВ

40.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ(МЕХАНИКИ)

Физ.и теория не могут быть построены на пустом месте .Теория строится на опытных законах их называют постулатами: 1)Постулат скорости света

Эксперименты

Опыт резерфорда по этим опытами установил, что малыми, а электроны движ. Около ядра и резерфорд предлагает модель атома.

1897-был открыт электрон Дж. Томсона.Атом-неделимый .

1911-резеофорд открыл ядро

Ультрафиолетовая катастрофа.

41.ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА МИКРОЧАСТИЦ

42.ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ХАРАКТЕР ОПИСАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ МИКРОЧАСТИЦ

43. ПОСТУЛАТЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ

Следуют из того что траектория микрочастица не может быть опред и считается что ее нет. Возникает вопрос: можем описать только вероятность т.е можем задаваться вопросом Чему равно вероятность того, что частица окажется внутри.

1)Первый постулата: Состояние любой частица в микромине задается нект функцией

Квадрат модуля имеет смысл обнарж. Частица в ед. обьема.

dw-вер-ть однаружения частицы в dv

-имеет смысл плотности вер-ти

Можем найти коэф волновой функции.

Осн задача квант механики нахождение волновой функции

2)Волновая функция подчиняется весьма общ диф ур-ю выраж принцип причины след. связи в микромире

Для одной частиц с массой m которое движется в потенциальном поле уравнение имеет вид:

Надо задавать взаим-е частицы взаим ядром

Потенциал энергия неизвестна. Найти вер-ть. Волновая функция несет свою информацию

Квант мех нахождение вероятностей.( можно найти сред энергия)

Кван мех вычислила все параметры лазера. Лемб показал что должно изучать свер излучением.

4)динамические величина в квант мех представляются линейными самосопряженными операторами.

Представляется- это значит каждый динамич велич. Ставится соответствие линейным самосопряженный оператор

Динамич величина –это

44. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ФОРМАЛИЗМ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ

45.МАТРИМЦА ПЛОТНОСТИ. ОПЕРАТОРЫ

Матрица плотности (оператор плотности, оператор матрица плотности, статистический оператор) – один из способов описания состояния квантовомеханической системы. В отличие от волновой функции, пригодной лишь для описания чистых состояний, оператор плотности в равной мере может задавать как чистые, так и смешанные состояния.

Использование оператора плотности становится необходимым, если состояние квантовомеханической системы по тем или иным причинам не может быть рассмотрено как чистое. Такое положение имеет место, в частности, в квантовой статистике. При этом оператор плотности оказывается естественным аналогом фигурирующей в классической статистической механике функции распределения плотности в фазовом пространстве. Кроме того, существует трактовка квантовомеханической процедуры измерения как перехода из исходного чистого состояния в смешанное состояние

,

где суть отвечающие выбранному полному набору измеряемых величин базисные векторы.

46.СВОЙСТВА ВОЛНОВОЙ ФУНКЦИИ Не всякая мат-я ф-я может быть волн функ-й. К волн ф-ция опред определенной требование, из кот-й

1.Волн ф-я обязат однознач т.е одному аргументу соот только одно значение ф-ции

6. Волн ф-я имеет непрерывную первую производ по всем переменным от кот-х она зависит, т.к. в ур-е Шредингера входят вторая производная, если 1 производ испыт скачок, то 2 произв в т. Скачка не сущ-ет, что яв-ся абсурдом, т.к опыт Шредингера з-н природы