Что значит однородная среда

16.04.202216.04.2022 admin 0 Comments

Однородная среда

Симметрия в физике
Преобразо- вания	Инвариант- ность	Закон сохранения
↕ трансляции времени	Консервативность	…энергии
↔ изотропия времени	Изотропия времени	…энтропии в обратимых процессах
↔ трансляции пространства	Однородность	…импульса
○ Вращения	Изотропия	…момента импульса
× Группа Лоренца	Относительность Лоренц-инвариантность	инвариантность интервала (и др. скаляров пространства-времени)

Однор́одность пространства означает, что нет такой точки в пространстве, относительно которой существует некоторая «выделенная» симметрия, все точки равноправны, поэтому рассматриваемый эксперимент не зависит от нашего выбора точки отсчета. К примеру, измерим период колебаний маятника, полученный результат обозначим как Т₁. Теперь перенесем маятник в соседнюю комнату, и проведем то же измерение. Результат запишем как Т₂. Оказывается, что Т₁=Т₂, то есть исход эксперимента не зависит от нашего положения, это и есть проявление однородности пространства.

Однородность — одно из ключевых свойств пространства в классической механике. Пространство называется однородным, если параллельный перенос системы отсчета не влияет на результат измерений.

Из свойства однородности пространства следует фундаментальный физический закон сохранения импульса.

Следует различать однородность и изотропность пространства.

Неоднородное пространство-время рассматривается в общей теории относительности.

Полезное

Смотреть что такое «Однородная среда» в других словарях:

однородная среда — Среда, свойства которой в любом выделенном объеме одинаковы. [Система неразрушающего контроля. Виды (методы) и технология неразрушающего контроля. Термины и определения (справочное пособие). Москва 2003 г.] Тематики виды (методы) и технология… … Справочник технического переводчика

Однородная среда — 1. Однородная среда Среда с неизменными электромагнитными свойствами в каждой точке объема, который она заполняет Источник: ГОСТ 18238 72: Линии передачи сверхвысоких частот. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

однородная среда — vienalytė terpė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. homogeneous medium vok. homogenes Medium, n rus. однородная среда, f pranc. milieu homogène, m … Fizikos terminų žodynas

однородная среда (в линиях передачи сверхвысоких частот) — однородная среда Среда с неизменными электромагнитными свойствами в каждой точке объема, который она заполняет [ГОСТ 18238 72] Тематики линии передачи сверхвысоких частот … Справочник технического переводчика

оптически однородная среда — однородная среда Среда, в которой коэффициент преломления не зависит от координат. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 79. Физическая оптика. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1970 г.] Тематики физическая оптика… … Справочник технического переводчика

идеально однородная среда — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN completely homogeneous earth … Справочник технического переводчика

ГОСТ 18238-72: Линии передачи сверхвысоких частот. Термины и определения — Терминология ГОСТ 18238 72: Линии передачи сверхвысоких частот. Термины и определения оригинал документа: 19. Бегущая волна Электромагнитная волна определенного типа, распространяющаяся в линии передачи только в одном направлении Определения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

САМОФОКУСИРОВКА СВЕТА — концентрация энергии световой волны в нелинейной среде, показатель преломления n к рой растёт с увеличением интенсивности светового поля. Под действием светового пучка (пространственно ограниченной световой волны) нелинейная среда становится… … Физическая энциклопедия

Чичерин, Георгий Васильевич — Чичерин Г. В. (1872 1936; автобиография) родился, по метрике, 20 ноября, а фактически 12 ноября 1872 г. в Карауле, имении его дяди Бориса Николаевича. Он происходил из среднедворянской семьи, проникнутой умеренно либеральными традициями. Его дед … Большая биографическая энциклопедия

Геофизическая аномалия — (a. geophysical anomaly; н. geophysikalische Anomalie; ф. anomalie geophysique; и. anomalie geofisica) отклонение значений физ. поля Земли от нормального, обусловленное различием физ. свойств г. п. и неоднородностью её состава и строения … Геологическая энциклопедия

Источник

Однородная среда

1. Однородная среда

Среда с неизменными электромагнитными свойствами в каждой точке объема, который она заполняет

Смотреть что такое «Однородная среда» в других словарях:

Однородная среда — Симметрия в физике Преобразо вания Инвариант ность Закон сохранения ↕ трансляции времени Консервативность …энергии ↔ изотропия времени Изотропия времени …энтропии в обратимых процессах ↔ трансляции пространства Однородность …импульса … Википедия

Источник

однородная среда

Смотреть что такое «однородная среда» в других словарях:

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Однородная среда

Каждая однородная среда обладает способностью избирательно поглощать излучения определенной длины волны. Лучше всего это заметно на системах, обладающих избирательным поглощением в видимом участке спектра. Так, цвет любого окрашенного раствора является дополнительным к цвету поглощенного излучения. [3]

Для неограниченной однородной среды ( показатель преломления не зависит от г) функция Грина уравнения (4.2.2) записывается в виде ( см. задачи 5 и 6 в гл. [5]

Для стационарной однородной среды существуют решения локального и медового типов в виде строго периодических функций jt ( ft, X. Эти решения аналогичны рассмотренным в разд. [6]

Для однородной среды уравнения баланса принимают сле-здующий вид. [7]

В однородной среде лучи имеют вид прямых линий. [10]

В однородной среде свет распространяется прямолинейно. Это положение называется законом прямолинейного распространения света. Линии, вдоль которых распространяется световая энергия, называются световыми лучами. Необходимо различать геометрическое понятие световой луч и физическое понятие узкий световой пучок. Свет распространяется внутри конуса, ограниченного прямыми линиями и называемого световым пучком. [11]

В однородной среде с границей продольные и поперечные волны распространяются независимо лишь до того момента, пока фронт не пересечет границу. Тогда образуются так называемые отраженные волны обоих типов, так как обычно системе граничных условий нельзя удовлетворить, введя отраженную волну какого-либо одного типа. [12]

В однородной среде они не зависят от пространственных координат, а об их зависимости от частоты монохроматического поля говорят как о частотной ( или временной) дисперсии. [14]

В однородной среде эти вторичные волны когерентны, и в результате их сложения между собой и с падающей волной образуется преломленная волна. [15]

Источник

Классификация сред.

Среды по макроскопическим параметрам делят на изотропные и анизотропные, линейные и нелинейные, однородные и неоднородные.

Изотропной называют среду, физические свойства которой одинаковы по всем направлениям в каждой точке p. В среде, изотропной по отношению к электрическому полю, элементарные электрические моменты диполей ориентированы преимущественно параллельно напряженности электрического поля.

Линейной называют среду, физические свойства которой не зависят от величины векторов поля. В линейной и изотропной по отношению к электрическому полю среде вектор P пропорционален и параллелен вектору E: , где безразмерный коэффициент называют диэлектрической восприимчивостью, которая характеризует свойство вещества поляризоваться и зависит от физико-химических свойств вещества. К линейным изотропным средам относится большинство диэлектриков (фторопласт, полистирол и др.) Подставив значение , получим:

(7),

где – абсолютная диэлектрическая проницаемость (диэлектрическая проницаемость) – параметр, характеризующий макроскопические электрические свойства вещества и измеряемый в единицах фарадах/м.

Нелинейной называют среду, физические свойства которой зависят от величины векторов поля. В нелинейной изотропной по электрическому полю среде вектор P нелинейно зависит от величины напряженности электрического поля и может иметь нелинейный гистерезисный характер. В последнем случае такие вещества называют ферроэлектриками или сегнетоэлектриками.

Анизотропной называют среду, физические свойства которой в точке p различны по различным направлениям. В анизотропной среде вектор P непараллелен векторам E и D. Поэтому в общем случае каждая составляющая вектора D зависит от трех составляющих вектора E:Х₃

Рис. 1 Контур и опирающаяся на него поверхность

(8)

где — компоненты тензора диэлектрической проницаемости . Примерами анизотропных сред являются плазма (ионизированный газ), находящаяся в постоянном магнитном поле, и намагниченный феррит.

Вещества по своим магнитным свойствам разделяются на изотропные и анизотропные, линейные и нелинейные, однородные и неоднородные.

В изотропном магнетике под воздействием внешнего магнитного поля элементарные магнитные моменты ориентируются преимущественно параллельно вектору В. При этом вектор М и, значит, вектор Н параллельны вектору В. В линейном изотропном магнетике вектор М пропорционален и параллелен вектору В. Это выражение записывают в виде:

где — абсолютная магнитная проницаемость вещества (магнитная проницаемость) — параметр, характеризующий макроскопические магнитные свойства вещества и измеряемый в единицах генри/м (Гн/м).

Так как , где безразмерный коэффициент называется магнитной восприимчивостью вещества, то

Изотропные линейные магнетики делятся на две группы — парамагнетики и диамагнетики. У парамагнетиков векторы М и Н примерно совпадают по направлению, поэтому > 0 и > ; к ним относятся, например, алюминий, натрий, калий, магний, кислород (0₂) и др. У диамагнетиков вектор М направлен навстречу магнитному полю, поэтому

К нелинейным магнетикам относятся ферромагнетики. Ферромагнетиками являются ферромагнитные металлы (железо, кобальт, кадмий и их сплавы между собой и с другими неферромагнитными элементами) и ферриты. У ферромагнетиков зависимости составляющих вектора М от соответствующих составляющих вектора Н имеют нелинейный гистерезисный характер. В ферромагнетике при уменьшении до нуля значения Н сохраняется остаточная намагниченность. Тело, сохраняющее длительное время остаточную намагниченность, называется постоянным магнитом.

В анизотропном линейном магнетике векторы М, Ни В не параллельны. Примером анизотропных магнетиков являются ферриты, находящиеся в постоянном магнитном поле, в них для переменного во времени ЭМ поля магнитная проницаемость становится тензором.

В магнитном поле векторные линии магнитной индукции B непрерывны, они не имеют ни начала, ни конца. Поэтому магнитный поток через любую замкнутую поверхность равны нулю (принцип непрерывности магнитного потока):

(9)

Причиной этого является отсутствие в природе магнитных зарядов, которые могли бы стать источниками магнитного поля аналогично тому, как электрические заряды являются источниками электрического поля. Магнитное поле порождается электрическими токами, а линии B замыкаются вокруг последних.

Опытным путем установлено, что вектор B и постоянные токи (протекающие по замкнутым контурам) в вакууме связаны с законом полного тока для вакуума

(10)

где L-произвольный замкнутый контур, -элемент длины контура, генри/м (Г/м)-магнитная постоянная, -ток через произвольную поверхность S, опирающуюся на контур L; направление обхода контура (направление ) и направление орта n связаны правилом правого винта.

Магнитные поля, порождаемые одним и тем же проводником с одинаковым током, перемещенным в различные вещества, различаются. Объясняется это тем, что в любом веществе существуют замкнутые элементарные электрические токи, возникающие за счет вращения отрицательно заряженного электрона по орбите вокруг положительно заряженного ядра атома; за счет этого образуются элементарные рамки тока, обладающие магнитными моментами. Кроме этого, электрон вращается вокруг своей оси, образуя спиновый магнитный момент. При воздействии на вещество внешнего магнитного поля в ориентировке этих магнитных моментов возникает некоторая упорядоченность. В единице объема вещества появляется магнитный момент. Этот процесс называют намагничиванием, а вещества, способные намагничиваться, называют магнетиками. Магнитное состояние вещества при этом характеризуется с помощью вектора намагничивания M– магнитного момента, которым обладает единица объема вещества в точке p.

Применим выражение закона полного тока к магнетикам. Появление дополнительных токов в магнетиках должно учитываться в правой части этого выражения дополнительным слагаемым , определяемым лишь теми токами элементарных рамок, которые охватывают собой контур интегрирования (сцепляются с контуром L). Тогда

Если обозначить здесь

то получим закон полного тока, справедливый для любого вещества при постоянном во времени токе:

(11)

В общем случае ЭМ поле в среде наводит (индуцирует) токи проводимости — вторичные токи с плотностью . Опыт показывает, что в большинстве веществ определяется только напряженностью электрического поля, т.е. уравнение, связывающее и Е, имеет вид = (E).

Зависимость (функция) называется вольтамперной характеристикой вещества. Она устанавливается опытным путем для каждого вещества.

Имеем закон Ома в дифференциальной форме:

(12)

Величина называется удельной дифференциальной электропроводностью или удельной проводимостью (или просто проводимостью) вещества. Ее единицей является сименс/м = См/м.

В случае, когда не зависит от положения точки р, среда называется однородной в смысле электропроводности. Если среда анизотропна в смысле электропроводности, то для описания ее свойств вводится тензор электропроводности.

У всех веществ а отлично от нуля. Но значения разных веществ весьма существенно отличаются. Например, у серебра = См/м, у латуни = См/м, у железа = См/м, у полистирола = См/м в диапазонах частот от ОНЧ до ОВЧ, у слюды = См/м в диапазонах частот от ОНЧ до СЧ.

8. Известно, что ток в цепи с омическим сопротивлением сопровождается выделением джоулева тепла. Чтобы поддерживать ток, необходимо ввести в цепь сторонний источник.

Наличие приводит к появлению тока проводимости. Опытные данные показывают, что токи в проводящей среде могут быть вызваны не только электрическим полем, но и другими причинами. Например, при соприкосновении двух тел разного химического состава. Сторонние силы действуют в аккумуляторах, термопарах, гальванических элементах и др. Во всех случаях причина, вызывающая ток, может быть описана дополнительным полем сторонних сил . Обобщенный закон Ома в дифференциальной форме имеет вид

(13),

где -удельная проводимость источника.

Если здесь величину определить как сторонний ток, то тогда

; (14)

Закон Ома (13), или (14), считают справедливым и в нестационарном случае.

Как материальный объект ЭМ поле может быть охарактеризовано совокупностью четырех векторов E(p,t) и В(p,t), D(p,t) и Н(p,t), являющихся непрерывными функциями положения обыкновенной точки наблюдения р и времени t. Обыкновенной точкой р считают такую точку, в окрестности которой физические свойства среды непрерывны. При переходе точки наблюдения р через поверхность, ограничивающую материальное тело, векторы поля и их производные могут иметь разрывы. При этом точки р относятся к особым точкам. Характер разрывов устанавливается при изучении граничных условий. Пока граничные условия не изучены, особые точки из рассмотрения нами исключаются.

В линейных изотропных средах векторы Е, D и В, Н связаны выражениями:

(15)