Билет №2

1. Зависимость магнитной индукции от расстояний и направлений.

Закон Био-Савара-Лапласа позволяет найти индукцию магнитного поля в данной точке пространства. «Элемент тока создает магнитное поле, индукция которого прямо пропорциональна величине тока и обратно пропорциональна квадрату расстояния от элемента тока до точки наблюдения, в которой определяется величина поля. Индукция также прямо пропорциональна синусу угла ϴ между направлением тока, протекающего в проводнике, и радиус-вектором» 

   

B – индукция магнитного поля [Тл] [Н/А*м]

μ - магнитная проницаемость среды, показывает, во сколько раз магнитное поле в среде, больше, чем в вакууме

μ₀ - магнитная постоянная = 4π*10^-7 [H/A²] [Гн/м]

I – сила тока [А]

dL – вектор, элемент проводника с током [м]

r - радиус-вектор, проведенный из элемента dL проводника в данную точку [м]

ϴ - угол, между направлением тока в проводнике и радиус-вектором

Магнитная индукция - векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля в данной точке пространства. Модуль которой численно равен максимальной силе, действующей со стороны магнитного поля на единичный элемент тока. Магнитное поле – особый вид материи, воздействующей на движущиеся электрические заряды. Источник – движущийся заряд или ток. Линиями магнитной индукции называются кривые, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора В. Линии магнитной индукции всегда замкнуты и охватывают проводники с током. Направлены от северного поля к южному, помещенный в магнитное поле.  Направление линий индукции магнитного поля тока определяется по правилу буравчика (правого винта) или правая рука.  

2. Угловая часть волновой функции. Её квантово-химический смысл. Полярная диаграмма. Понятие об орбитали. Построение s орбитали на основе угловой части волновой функции.

Для описания движения частицы используется стационарное уравнение Шрёдингера в сферической системе координат. Волновую функцию мы представляем в виде радиальной и угловой части Ψ(r,θ,φ) = R(r)∙ Y(θ,φ). И при разделении переменных волновая функция распадается на отельные уравнения.

 

Разделяем переменный 

 

Смысл. Определяет форму и ориентацию электронного облака. С помощью угловой части мы можем найти магнитное квантовое число.  Из разделения переменных и симметрии приходим к тому, что магнитное квантовое число должно быть целым числом +- или 0 и по модулю должно быть меньше L.  

Чтобы представить себе угловую часть волновой функции используем полярную диаграмму. Полярная диаграмма состоит: r- радиус-вектор расстояние частицы от центра системы координат, ϴ- угол широты (азимутальный), ϕ- угол долготы (полярный). Имеется полюс (это 0) и ось. Функция распределения будет зависеть только от угла тета. Так как при условии нормировки, та часть, которая зависит от фи превращается в константу и исчезает.

 

От оси откладывают угол тета, а потом от полюса в заданном направлении откладывают линию, получают точку М. Расстояние до точки М и будет как раз функция распределения для угловой части волновой функции. ОМ - квадрат волновой функции. Находим вероятность обнаружения электрона в заданном направлении. 

S-состояние, в нем и l=0 m=0 нет никаких максимум, нет зависимости. У s-орбиталей угловая часть-константа, т.е. не зависит от углов, поэтому они сферически симметричны по всем направлениям, электронная плотность одинаковая. Из условия нормировки находим константу b, полярная диаграмма - круг. Откладываем в любом направлении одно и тоже - ОА. Значение ОА-сила химической связи.

 

Орбиталь-это тело, поверхность, которое имеет ту симметрию, которая соответствует вероятности обнаружения электрона. А графически это ОМ. Для того, чтобы задать орбиталь надо знать или волновую функцию (по ней можно определять вероятность), либо 3 квантовых числа.