Задачи по курсу «Физические основы фотоники»

1. (Г.3) Вычислить градиент функции Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , зависящей только от модуля радиус-вектора Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .
2. (Г.5) Вычислить, Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , где Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru – постоянный вектор.
  3. (Г.8) Пользуясь теоремой Остроградского-Гаусса, вычислить интегралы: Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru если объем, который охватывает замкнутая поверхность, равен Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru ; Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru – постоянный вектор.
4. (Г.12) Определить напряженность электрического поля внутри и снаружи равномерно заряженного шара. Объемная плотность заряда равна Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , радиус шара Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .
5. (Г.13) В равномерно заряженном шаре с объемной плотностью заряда Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru имеется шарообразная полость, центр которой расположен на расстоянии Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru от центра шара. Найти напряженность электрического поля внутри полости, внутри шара и снаружи шара. Радиусы шара и полости равны соответственно Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru и Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .
  6. (Г.30) Определить коэффициенты разложения потенциала точечного заряда в интеграл Фурье.
7. (А.52, Г.32) Найти потенциал, создаваемый зарядом, распределенным в бесконечной среде по закону: Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .
8. (Г.50) Определить потенциал точечного заряда Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , находящегося в однородной анизотропной среде с заданным тензором диэлектрической проницаемости.
9. (А.190')Внутри бесконечного цилиндра радиуса Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru параллельно его оси течет однородный ток с объемной плотностью Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Пользуясь интегральной формой уравнения Максвелла Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , найти напряженность Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru магнитного поля внутри и снаружи цилиндра.
10. (Г.65) Найти напряженность магнитного поля внутри цилиндрической полости цилиндрического проводника, по которому течет ток, равномерно распределенный по его сечению с плотностью Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Оси цилиндра, образующего полость, и цилиндрического проводника, параллельны и находятся друг от друга на расстоянии Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .
11. (Г.81) Показать, что постоянное однородное магнитное поле Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru можно описывать векторным потенциалом Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .
12. (Г.140) Найти интенсивность излучения частицы массы Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , движущейся по круговой орбите радиуса Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , под действием кулоновских сил. Выразить ответ через энергию частицы.
13. (А.9) Определить напряженность и потенциал электростатического поля равномерно заряженного шара радиуса Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Суммарный заряд шара Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .
  14. (А.40) Вычислить энергию электростатического поля равномерно заряженного шара радиуса Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .
15. (Г.56) Средняя плотность электронного облака в атоме водорода описывается функцией Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru где Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru боровский радиус, а Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru расстояние до протона, имеющего заряд Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Чему равна электростатическая энергия взаимодействия протона с электронным облаком.
16.Вычислить дипольный момент равномерно заряженного полушара радиуса R, суммарный заряд полушара Q. Отрицательный заряд – Q помещен на расстояние l от центра по оси симметрии.
  17.Определить дипольный и квадрупольный моменты системы, смещенной относительно начала координат на вектор Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .
  18.Внутри шара радиуса а задан вектор плотности тока Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Найти распределение векторного потенциала внутри и снаружи шара.
  19. (А.89) Выразить через Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru - функцию распределение объемной плотности Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru точечного диполя с моментом Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , находящегося в точке с радиус вектором Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .
20. (А.246) Заряд е совершает гармонические колебания вдоль оси Х по закону Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Написать выражение для объемной плотности заряда Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru и объемной плотности тока Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Найти средние по времени за период Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru объемные плотности заряда Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru и тока Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .
  21. (А.258) Радиус – вектор Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru точки расположения диполя с моментом Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru меняется по закону Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Определить распределение объемных плотностей заряда и тока в пространстве. Вычислить магнитный момент Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru найденного тока.
22.Радиус – вектор Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru точки расположения диполя с моментом Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru меняется по закону Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Определить потенциалы Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru и Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , напряженности электрического Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru и магнитного Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru полей, плотность тока и квадрупольный момент.
23. (А.292) Простейшая линейная антенна представляет собой тонкий прямолинейный провод длины l, по которому течет ток Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Определить интенсивность I длинноволнового излучения антенны в среднем за период колебания тока.
  24. (А.298) Протон с массой m и зарядом е движется перпендикулярно однородному постоянному магнитному полю с напряженностью Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Его кинетическая энергия в начальный момент времени Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru равнялась Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Найти закон убывания кинетической энергии Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , обусловленный дипольным излучением.
 
  1. (А.300)В классической модели атома, предложенной Резерфордом, электрон с зарядом е и массой m вращается по круговой орбите вокруг неподвижного ядра с зарядом Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Найти закон убывания полной энергии Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru электрона, обусловленный дипольным излучением. Вычислить время Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , по истечению которого электрон упадет на ядро вследствие потери энергии на дипольное излучение. В начальный момент времени Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru электрон находился на расстоянии R от ядра.
  26. (А.302) Доказать, что у замкнутой системы заряженных частиц с одинаковым отношением заряда к массе дипольное излучение отсутствует.
  27. (А.324) Замкнутая система состоит из конечного числа частиц с одинаковым отношением заряда к массе. Доказать, что магнитно-дипольное излучение у такой системы отсутствует.
28. (А.313) Простейшая рамочная антенна представляет собой прямоугольную рамку со сторонами а и b, по которым течет ток Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Определить интенсивность I длинноволнового излучения антенны в среднем за период колебаний тока.
  29. (А.315)При каком условии интенсивность магнитно – дипольного излучения не зависит от выбора начала координат?
  30. (А.329) При каком условии интенсивность квадрупольного излучения не зависит от выбора начала координат?
  31.Вычислить интеграл: Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .  
  32.Вычислить интеграл: Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .
  33. (А.10а, Б.77) Поверхность равномерно заряжена с поверхностной плотностью Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Найти напряженность и потенциал электрического поля в каждой точке пространства, если заряженная поверхность имеет форму сферы радиусом R.
  34. (Б.81)Заряд распределен сферически симметричным образом: Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Разбив распределение заряда на сферические слои, выразить через Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru потенциал Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru и напряженность поля Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru (записать Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru и Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru в виде однократного интеграла по Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru ).
35. (Б.81)Заряд распределен сферически симметричным образом: Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Разбив распределение заряда на сферические слои, выразить через Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru потенциал Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru и напряженность поля Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru (записать Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru и Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru в виде однократного интеграла по Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru ), где: Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .
  36. (А.11) Шар радиуса Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru заряжен сферически-симметрично с объемной плотностью Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , где Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru – постоянная. Чему равен поток Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru напряженности электрического поля через круг радиуса Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , плоскость которого в центральной точке касается шара?
37. (А.12)Средняя плотность заряда электронного облака в атоме водорода равна Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , где а – боровский радиус, а r – расстояние до протона, имеющего заряд е. Определить напряженность Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru электрического поля в атоме водорода. Исследовать Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru на малых и больших расстояниях от протона.
  1. (А.44) Средняя плотность заряда электронного облака в атоме водорода равна Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , где Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru – боровский радиус, а Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru – расстояние до протона, имеющего заряд Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Учитывая вклады от протона и электронного облака, найти распределение потенциала Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru электрического поля внутри атома. Исследовать Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru на малых и больших расстояниях от протона. Чему равна электростатическая энергия взаимодействия U, а также собственная электростатическая энергия W электронного облака.
39. (Б.127) Диполь с моментом Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru находится в начале координат, а другой диполь с моментом Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru в точке с радиус – вектором Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Найти энергию взаимодействия U этих диполей и действующую между ними силу F. При какой ориентации диполей эта сила максимальна.
40. (А.19) Напряженность электрического поля в пространстве известна: Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru где Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru и Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru – положительные постоянные, а Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru – расстояние до начала координат. Определить распределение объемной плотности Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru заряда, создавшего это поле. Чему равен полный заряд Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru ?
41. (Г.10)Показать, что дивергенция вектора Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru равна нулю.
42. (Г.31) Найти дифференциальное уравнение, которому удовлетворяет потенциал Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .
  43.Найти Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru потенциала Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .
 
  1. (А.277) Электростатическое поле описывается сферически-симметричным потенциалом Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , где Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru – положительная постоянная. Представить напряженность Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru этого поля в виде разложения
Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru по продольным волнам Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , векторы поляризации которых направлены вдоль Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .
  45.Теорема Остроградского-Гаусса. Теорема Стокса.
  46. (А.25) Определить потенциал Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru и напряженность Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru электрического поля на оси тонкого диска радиуса Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru , равномерно заряженного с поверхностной плотностью Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Убедиться, что на большом расстоянии от диска найденный потенциал совпадает с кулоновским, а при переходе через поверхность диска напряженность электрического поля удовлетворяет необходимому граничному условию Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru .
47. (Г.35) Точечный заряд Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru находится на расстоянии Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru от центра заземленной проводящей сферы радиуса Задачи по курсу «Физические основы фотоники» - student2.ru . Определить потенциал системы методом изображений.  
   
   
   

Наши рекомендации