Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kvant.mccme.ru/pdf/2000/03/39.pdf Дата изменения: Fri Dec 23 19:25:51 2005 Дата индексирования: Tue Oct 2 00:13:09 2012 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: m 5

ШКОЛА

В

'КВАНТЕ'

39
электронов), будет действовать сила, равная

щие жесткую кристаллическую решетку, естественно, при этом покоятся. Если внешнее магнитное поле отсутствует, то единственным магнитным полем будет собственное магнитное поле Bc , возникающее при движении свободных электронов, которым мы можем пренебречь. Теперь включим внешнее магнитное поле B , точно такое же, как и в предыдущем случае. Под действием возникшей магнитной силы, равной Fм = evд B , движущиеся со скоростью v д электроны будут отклоняться вниз и создавать избыток отрицательных зарядов на нижней поверхности бруска и положительных на его верхней поверхности. Так будет продолжаться до тех пор, пока не возникнет поперечное электрическое поле E , направленное вниз и компенсирующее действие магнитной силы, точно так же, как это было в случае равномерного движения бруска в однородном магнитном поле. Принципиальное отличие заключается в том, что при наличии электрического тока в движении участвуют только свободные электроны. В стацио-

нарном состоянии, которое достигается очень быстро после включения внешнего магнитного поля, электроны в среднем снова движутся горизонтально вдоль сторон а, а внутри металлического бруска появляется поперечное электрическое поле E = 0 , наблюдаемое в системе отсчета, связанной с кристаллической решеткой металла. Это поле своим действием уравновешивает магнитную силу, действующую на движущиеся электроны, и + создает электрическую силу Fэ , направленную вниз и действующую на неподвижные положительные ионы (на кристаллическую решетку металла). Вот таким образом магнитная сила, действующая на электроны, передается сплошному металлическому бруску. Величину этой воспринимаемой бруском силы можно записать так: на один положительный ион действует сила, равная
F = eE


FN = evд B nabd =
= nev д bd B a = IBa . Как и следовало ожидать, эта сила в точности равне сумме всех сил Лоренца, действующих со стороны магнитного поля на движущиеся электроны. Силу, действующую на проводник длиной а, по которому течет ток I и который помещен в однородное маг нитное поле B , называют силой Ампера. А физическое явление возникновения разности потенциалов между поверхностями проводника (нашего бруска), когда по нему течет электрический ток и проводник находится в магнитном поле, называется эффектом Холла. Эту разность потенциалов 1 IBd = E d = v д Bd = neS можно измерить непосредственно с помощью вольтметра. Заметим, что эффект Холла был открыт в 1879 году, за много лет до открытия электрона Томсоном (1897 г.).

= ev д B ,

на все же ионы бруска, а их N = = nabd, где n число ионов в единице объема (равное плотности свободных

Пределы зоркости приборов
А.СТАСЕНКО

'

лескопу и начал смотреть на луну А не видите ли вы бледных пятен, движущихся возле луны?.. Черт возьми, сэр! Называйте меня ослом, если я не вижу этих пятен! Что это за пятна? Это пятна, которые видны в один только мой телескоп. Довольно! Оставьте телескоп! Через полчаса мистер Вильям Болваниус, Джон Лунд и шотландец Том Бекас летели уже к таинственным пятнам на восемнадцати аэростатах. Кто из читателей воспылает желанием ближе познакомиться с мистером Вильямом Болваниусом, тот пусть прочтет его замечательное сочинение 'Существовала ли луна до потопа? Если существовала, то почему же и

М

ИСТЕР ЛУНД ПОДОШЕЛ К ТЕ-

она не утонула?' Между прочим, там описывается, как он прожил два года в австралийских камышах, где питался раками, тиной, яйцами крокодилов и изобрел микроскоп, совер-

шенно сходный с нашим обыкновенным микроскопом' (А.Чехов. 'Летающие острова'). Действительно, среди многочисленных приборов, изобретенных физиками, широкую известность получили телескоп и микроскоп. Один из них устремлен в глубины Вселенной, другой позволяет рассматривать всякую мелочь буквально 'под носом'. Обсудим вкратце, как они работают. С точки зрения геометрической оптики, с телескопом все просто. Есть две соосные линзы с фокусными расстояниями Fоб у объектива и Fок у окуляра (рис.1). Лучи, идущие от каждой из двух рассматриваемых звезд

Объектив 1 2 O Фокальная плоскость K Окуляр

B Fоб Fок
Рис. 1

O


2

1