фильм, в котором нет ни одного логичного поворота сюжета — Российская газета

Очнувшийся в больничной палате профессор Лэнгдон (Том Хэнкс), ученый из Кембриджа, расследующий теории заговоров, с изумлением видит в окно купол Санта-Мария-дель-Фьоре, кафедрального собора Флоренции. Что он делает в Италии и как он сюда попал, Лэнгдон не знает, однако и раздумывать ему некогда — через пару секунд на ученого совершает покушение женщина в полицейской форме. Лэнгдона спасает красавица-врач Сиена (Фелисити Джонс), заодно сообщающая, что в больницу профессор попал с огнестрельным ранением головы.

За двое суток до того в той же Флоренции погибает миллиардер Бертран Зобрист (Бен Фостер) — он прыгает с крыши церкви после долгой погони от чернокожего мужчины в деловом костюме. С собой в могилу Зобрист унес тайну местонахождения емкости со смертельным вирусом, который вот-вот уничтожит 95 процентов населения Земли.

Редко найдешь фильм, в котором нет ни одного логичного поворота сюжета и где ни один герой не совершает ни одного разумного поступка

Компания богача разработала этот вирус в рамках борьбы с перенаселением планеты. По расчетам миллиардера, в ближайшие полвека население Земли вырастет вдвое, человечеству придется вести кровавую войну за ресурсы. Зобрист хотел опередить события — оставшиеся после эпидемии 5 процентов людей обеспечат земному шару новую эпоху Возрождения. Данные о местонахождении вируса миллиардер шифрует в лазерной указке, которая проецирует на стену «Карту ада» Сандро Боттичелли — знаменитую иллюстрацию к «Божественной комедии» Данте. Со всей этой историей как-то связан Лэнгдон, которому надо найти вирус прежде, чем это сделают сообщники Зобриста.

Неудивительно, что режиссер Рон Ховард, уже экранизировавший бестселлеры Дэна Брауна «Код да Винчи» и «Ангелы и демоны», в этот раз до последнего сопротивлялся и намеревался соскочить. Если предыдущие опусы одного из самых популярных писателей современности у образованных людей вызывали саркастическую усмешку, то в «Инферно» концентрация бреда совсем уж токсичная. И Ховарду, талантливому ремесленнику, снявшему не один приличный фильм, не удается сделать так, чтобы бессвязный поток информации, которую вываливает на читателя первоисточник, на экране превратился во что-то путное.

Спасшая Лэнгдона доктор тут же тащит его в свою квартиру, где предлагает ему надеть костюм своего бойфренда. В кармане костюма обнаруживается та самая лазерная указка, которая должна пролить свет на события. Как она там оказалась? Профессора Лэнгдона этот основополагающий вопрос отчего-то беспокоит ровно 10 секунд, после чего он перестает о нем думать и сосредоточивается на «Картине ада», в которой, как водится, зашифровано послание. И это только начало. В каком-то смысле «Инферно» можно считать весьма радикальным произведением — редко найдешь фильм, в котором нет ни одного логичного поворота сюжета и где ни один герой не совершает ни одного по-настоящему разумного поступка.

Персонажи картины носятся сломя голову посреди достопримечательностей Флоренции, Венеции и Стамбула (как и предыдущие экранизации Брауна, эта картина представляет собой набор красивых туристических видов), попутно произнося какие-то чудовищные вещи про историю культуры и искусства.

Впрочем, есть надежда, что многие заметят, насколько тут высосано из пальца все остальное. Здесь даже главная сюжетная коллизия — про миллионера, неизвестно где спрятавшего вирус, — не выдерживает никакой критики. Отчего, спрашивается, злодей перед смертью решил устроить своим последователям квест по поискам заразы, исход которого вообще не очевиден? Не надежнее ли было вскрыть емкость самостоятельно? Ну или хотя бы дать точные инструкции по местонахождению пакета своим подельникам?

Не вздумайте задаваться этими вопросами, если вдруг попадете на это кино. Любая попытка осмыслить этот опус обернется для вас недоумением и головной болью, вроде той, что всю дорогу мучает персонажа Хэнкса.

Рецензия на фильм Инферно от Анна Кравченко 13.10.2016

Успех конспирологических детективов Дэна Брауна вполне закономерен. Не обладая выдающимся литературным талантом, он мастерски умеет выдавать на-гора добротное чтиво, приправленное занимательными фактами формата статей из Википедии, описаниями известнейших произведений искусства, экскурсами в историю. Интриги добавляют разные ребусы и шарады, которые читателям предлагают разгадывать вместе с героями по ходу развития сюжета. А заодно автор пичкает доверчивую публику провокационными идейками, пудрит мозги простенькой мистикой. Беспроигрышный вариант – на выходе получаем полноценный бестселлер. К тому же все книги Брауна явно заточены под киносценарии, не использовать их в качестве основы для производства блокбастера – просто грех. Что, собственно, и делает режиссер Рон Ховард. После «Кода да Винчи» и «Ангелов и демонов» он вновь снял Тома Хэнкса в роли изрядно постаревшего профессора Лэнгдона. Новая история называется «Инферно». На этот раз профессору подобно Джейсону Борну предстоит немного помаяться амнезией и одновременно побегать от разного рода преследователей, не совсем понимая, что вообще с ним происходит, куда бежать, куда ломиться, кто друг, а кто враг. Ситуацию усугубляют последствия черепно-мозговой травмы, инфернальные галлюцинации и паранойя. На пару с ним носиться по туристическим объектам Флоренции, Венеции и Стамбула будет очаровательная барышня – Сиенна Брукс в исполнении Филисити Джонс. Макгаффин в фильме тоже присутствует. Это такая маленькая штучка, вокруг которой и строится вся фабула. В «Инферно» его роль выполняет некая указка Фарадея – небольшой цилиндрик из человеческой (!) кости, который может проецировать картинку. Этот таинственный гаджет показывает не что иное, как «Карту ада» Боттичелли, иллюстрацию рукописи «Божественной комедии» Данте. Данте ушиблены, похоже, все основные персонажи «Инферно», отсылки к нему будут встречаться постоянно. На подсказках, связанных с Данте, эффектно самоубившийся в самом начале картины главный злодей-антагонист – миллиардер, специалист по генной инженерии Зобрист – разработал хитроумный квест. Пожилого профессора и юную барышню он должен привести к тайнику со смертоносным вирусом. Эту биологическую бомбу сдвинутый на проблеме перенаселения планеты Зобрист намерен привести в действие (через живых сообщников, разумеется), чтобы угробить миллиард-другой не в меру расплодившихся людишек. Квест получился довольно увлекательным. Правда, сначала оператор переборщил с трясучкой и мутностью картинки. Но спишем это на плохое самочувствие главного героя. Нужно ведь как-то оправдать медлительность Хэнкса, тяжело ему уже борзо бегать, как во времена Фореста Гампа. Адские глюки, что одолевают профессора, – единственные кадры, где присутствует мистика, в остальном фильм совершенно реалистичен. Если вы ждете причудливых фантасмагорий, неожиданного толкования исторических фактов или любопытных легенд, то будете разочарованы, здесь ничего подобного нет. С провокациями на религиозную тему сейчас тоже никто связываться не желает, нужно с этим поаккуратнее быть, мало ли что. Да и конспирология в этой истории тоже весьма хилая, на полновесный заговор не тянет. В этом смысле «Инферно» гораздо ближе к незатейливому шпионскому боевику. Смотреть не скучно, и на том спасибо. Динамичные эпизоды и разговорные сценки чередуются в нужной пропорции. Жаль, видовых зарисовок включили по минимуму, уж больно хороши флорентийские и венецианские достопримечательности, я бы ими подольше полюбовалась. Персонажи нареканий не вызывают. У каждого есть характер и цель. Они выглядят реальными, живыми. Каждому для убедительности раздали по одному недостатку, Лэнгдон, к примеру, страдает легкой формой клаустрофобии, Сиенна боится высоты. Второстепенные герои тоже имеют каждый свою ахиллесову пяту (так проще, чем тщательно прорисовывать каждый характер, персонаж становится узнаваемым при помощи самых элементарных приемов, типа, ну, там этот парень со здоровой бородавкой на носу). Поэтому хоть финал фильма и предсказуем – добро обязано в очередной раз победить, мир будет спасен – наблюдать за погонями и драчками интересно. В сюжете предусмотрен даже лихой поворот, когда хорошие оказываются плохими и наоборот. Справедливости ради однозначных оценок поступкам условно отрицательных персонажей авторы все равно не дают. У Тома Хэнкса глаза такие добрые-добрые, он не может осуждать тех, кто не ведает, что творит. Чудную фразу в связи с этим произнес в фильме герой звезды Болливуда Ирфана Кхана, что-то вроде «молодежь – что с них взять, до 35 лет они все неадекватны». Только умудренные опытом, убеленные сединами, покрытые патиной взрослые люди понимают, что в этой жизни к чему. Они не станут фанатично верить в радикальные мальтузианские идеи. Ну, слава богу. А то уж я грешным делом подумала, что окна Овертона опять в действии, и на этот раз нам внушают мысль, что масштабненький геноцид полезен для светлого будущего человеческой цивилизации в целом.

«Инферно»: Том Хэнкс прошел через все круги Ада

ЗвездыКультураИнтересное

Олег ЛУГОВОЙ

14 октября 2016 13:43

Долгожданное продолжение «Код да Винчи» и «Ангелы и демоны» за несколько дней до премьеры представил казанцам Киномакс

Фото: скриншот с видео

«Инферно» — название фильма оправдывает себя еще в самом начале. Здесь не обошлось без видов настоящего ада. Чего только стоят кровавые реки, текущие прямо по городским улицам и мучения грешников. Но сам фильм не об этом.

Известный нам по «Коду да Винчи» профессор Роберт Лэнгдон (Том Хэнкс) снова в центре загадки, ответ на которую должен спасти мир. В этот раз мы окунемся в мир Данте и его кругов Ада. Именно там спрятан шифр, оставленный миллиардером самоубийцей.

Но об этом позже. Роберт Лэнгдон (Том Хэнкс) неожиданно для себя очнулся во Флоренции. Раненный под капельницей и без каких-либо воспоминаний о том, как он вообще оказался в Италии.

На помощь ему приходит молодой врач Сиена Брукс (Фелисити Джонс). Девушка сказала профессору, что его доставили с огнестрельной раной в голову, пуля прошла по касательной, и сотрясением мозга. Документов при нем не было, но не беда молодой врач узнала Роберта Лэнгдона (Том Хэнкс). Еще бы будучи вундеркиндом девушка встречалась с профессором на лекции, когда ей было девять лет. Естественно об этом главный герой вспомнить не мог, как и многое другое.

Но их милый разговор внезапно прерывает женщина-киллер. Пришлось бежать. В больничной «пижаме» Роберт Лэнгдон (Том Хэнкс) едва успевает за молодой помощницей. Еще бы мало того, что он ранен, так травма головы дает о себе знать – он начинает периодически попадает под власть ужасных видений о грешниках и Аде.

Честно говоря, начало фильма очень напоминает компьютерную игру с загадками, в которую хочется погрузится не на один день.

Но об этом забываешь, когда профессор находит первую подсказку – указку Фарадея. Дальше больше. Каждая следующая зацепка все глубже затягивает нас в мир Данте и планы миллиардера самоубийцы.

А они таковы, что более половины человечества должно умереть от страшного вируса, который вот-вот должен вырваться наружу. Об этом стало известно Всемирной организации здравоохранения. На поиски все время ускользающего Роберта Лэнгдона (Том Хэнкс) брошена лучшая оперативная группа с самыми широкими полномочиями. Да и хозяева женщины киллера из больницы тоже не отстают. Профессор не знает кому верить. И как оказалось верить в таких делах действительно никому не стоит. Во время поисков опасного вируса Роберт Лэнгдон (Том Хэнкс) это очень хорошо прочувствовал на своей шкуре.

Загадка на загадке — постоянная интрига не дает зрителю расслабиться до самого конца фильма, который стал достойным продолжением картин «Код да Винчи» и «Ангелы и демоны».

Вечный фонарик своими руками: генератор Фарадея

Подробная фото инструкция: как сделать вечный фонарик из генератора Фарадея, который работает без батареек.

Вечный фонарик не требует питания от батареек или аккумулятора, его конструкция сделана по принципу простого генератора Фарадея, который позволяет от нескольких движений магнита в обмотке, выработать ток и зажечь небольшой светодиод.

На рисунке показан генератор Фарадея, при прохождении магнита внутри катушки, в обмотке вырабатывается переменный ток.

 

Материалы для изготовления:

• Труба ПВХ, диаметром 20 мм;
• Круглые неодимовые магниты, размер 15 х 3 мм;
• Медная проволока, сечение – 0,5 мм;
• Транзистор маломощный обратной проводимости;
• Диодный мост или выпрямитель 2W10;
• Резистор;
• Суперконденсатор или ионистор 1F 5.5V;
• Выключатель;
• Светодиод на 5V;
• Термо клей;
• Кусок фанеры;

Весь процесс изготовления вечного фонарика представлен на фото.

Корпус фонарика будет изготовлен из ПВХ трубы.

Отрезаем кусок трубы длиной 16 см.

От центра отмечаем по 1,5 см в каждую сторону, это будет зона для обмотки шириной в 3 см.

Затем нужно изготовить катушку, берём медный провод диаметром 0,5 мм, оставляем один конец его длиной около 10 см, и наматываем на трубку по разметке. Мотаем около 500 витков. Первые несколько из них можно зафиксировать клеем. Начальный ряд катушки плотно прижимаем друг к другу, и делаем его строго последовательным.

Изготовим подвижный магнитный сердечник катушки, он может быть цельным или собранным из нескольких магнитов. Неодимовые магниты подбираем по внутреннему диаметру ПВХ трубки. Опытным путем набираем магнитный стержень, через колебания которого и будет создаваться электрический ток.

Па шкале осциллографа показана разницу между потенциалами, получаемыми от колебаний одного и десяти магнитов.

От колебаний магнитного стержня получилось напряжение в 4,5V, чего достаточно для питания светодиода.

Теперь нужно сделать две заглушки, чтобы магнит не выпадал из трубки.

 

К выводам катушки подключаем выпрямитель. Схема, отображенная на фото, показывает какие два его контакта из четырех подключить к катушке. Такой диодный мост способен принимать переменный ток, и выдавать постоянный в одном направлении.

 

Повышающий автотрансформатор поможет преобразовать низкие спонтанные импульсы от первичной катушки в достаточное напряжение для работы светодиода за счет самоиндукции коллекторной обмотки. Так как она связана с базовой обмоткой, постоянный и стабильный электрический ток будет подаваться на суперконденсатор в достаточном количестве. Резистор же ограничит превышение допустимых номиналов. Конденсатор достаточной емкости также подобран автором опытным путем с помощью замеров исходящих сигналов осциллографом.

На рисунке показана схема фонарика с генератором Фарадея.

Замыкает эту схему биполярный транзистор обратной проводимости, который и управляет поступающим электрическим током к светодиоду. Собрать схему можно без платы, поскольку деталей не так много. Кнопку выключатель монтируем на один из контактов, идущий от автотрансформатора.

 

В результате автор изготовил фонарик на одном светодиоде, который не требует питания от батареек, конечно это лабораторный вариант, но на его основе можно изготовить фонарик для использования в полевых условиях.

В этом видео, подробно показан процесс изготовления вечного фонарика без батареек.

Сказка о том, как открыли Майкла Фарадея, который открыл электромагнитное поле

Журнальный вариант одной из научных сказок из новой книги Ник. Горькавого «Электрический дракон», которая вышла в свет в издательстве «АСТ» в начале этого года.

Майкл Фарадей. 1826 год. Иллюстрация: Н. W. Pickersgill, Engraveb by John Cochran/Wikimedia Commons/PD.

Книжный магазин Джорджа Рибо, где в юности работал и занимался самообразованием Майкл Фарадей. Старинная гравюра. Иллюстрация: Wikimedia Commons/PD.

Королевский институт в Лондоне. 1830-е годы. Иллюстрация: Thomas Hosmer Shepherd/Wikimedia Commons/PD.

Майкл Фарадей. 1861 год. Фото: John Watkins/Wikimedia Commons/PD.

Майкл Фарадей в своей лаборатории в Королевском институте. Иллюстрация: Нarriet Jane Moore/Wikimedia Commons/PD.

Демонстрация электромагнитной индукции, открытой Майклом Фарадеем. Магнит, вставляемый в катушку, вызывает появление электрического тока в цепи. Опыт и фото Владислава Сыщенко.

Майкл Фарадей даёт публичную лекцию в Королевском институте. 1856 год. Литография А. Блейкли. Иллюстрация: Wikimedia Commons/PD.

Дом Майкла Фарадея в Хэмптон-Корте. Старинная гравюра. Иллюстрация: Unknown/Wikimedia Commons/PD.

‹

›

В гости к принцессе Дзинтаре приехала королева Никки с мужем Джерри.

— У меня срочное дело к вашей маме, — заявила королева детям Дзинтары Галатее и Андрею, — поэтому я её забираю, а вам оставляю Джерри. Он расскажет очередную вечернюю сказку об электричестве.

— Я постараюсь не сильно искрить! — пообещал Джерри. — Надеюсь, вам понравится история про гениального самоучку — знаменитого английского физика Майкла Фарадея.

Его жизнь была увлекательнее любого романа. Майкл рос в лондонском пригороде вместе с двумя сёстрами и двумя братьями в бедной семье кузнеца. В 13 лет ему пришлось начать зарабатывать. Майкл поступил рассыльным в лондонский книжный магазин, принадлежавший французскому эмигранту Джорджу Рибо. После испытательного срока мальчика оставили работать в магазине переплётчиком. Всё свободное время Майкл читал. Особенно ему нравились книги по химии и электричеству. Он даже ставил описываемые в них опыты.

— Но как он мог это делать? — удивилась Галатея. — Ведь у него не было никакого оборудования.

— Конечно, Майклу были по силам только простые эксперименты, он проводил их с помощью инструментов и материалов из кузницы своего отца, который, как и Рибо, поощрял занятия любознательного подростка и помогал ему. Однажды отец купил Майклу необходимую для опытов «лейденскую банку» (см. «Наука и жизнь» № 4, 2017 г. — Прим. ред.).

Посетители книжного магазина тоже старались оказать содействие смышлёному юноше. Один из них подарил Фарадею билет на цикл лекций знаменитого английского физика и химика Хэмфри Дэви, которые тот читал в Королевском институте. Майкл тщательно записал лекции, переплёл их в аккуратную книжку и послал Дэви с просьбой принять его на работу в институт. Этот, по словам самого Фарадея, наивный и смелый шаг принёс результат. Дэви был поражён усердием молодого человека, ответил ему и через несколько месяцев, в начале 1813 года, взял его на работу на освободившееся место лаборанта. Фарадей исполнял свои обязанности безукоризненно и вскоре стал незаменимым помощником Дэви, особенно после того, как учёный повредил глаза при взрыве химических реактивов в своей лаборатории.

Майкл никогда не учился в школе, и тем более в университете, но несколько лет, проведённых им в книжном магазине Рибо, сделали его образованным человеком.

— Мне кажется, тут дело не в магазине, а в желании Фарадея учиться, — сказал Андрей.

— Согласен, но, если бы Майкл работал в угольной шахте, а в те времена многие дети его возраста вслед за отцами становились шахтёрами, возможностей для самообразования у него было бы гораздо меньше. Впоследствии Фарадей посвятил Джорджу Рибо одну из своих книг, а на книжном магазине, который существует до сих пор, появилась мемориальная доска, напоминающая о том, что здесь когда-то работал великий учёный.

Осенью того же 1813 года вместе с Дэви и его супругой 22-летний Майкл отправился в поездку по европейским научным центрам, где Дэви встречался с А. Ампером, Ж. Л. Гей-Люссаком и другими выдающимися учёными. Судьбоносная встреча с А. Вольтой (см. «Наука и жизнь» № 4, 2017 г., статья «Сказка об электрической лягушке и итальянском физике Алессандро Вольте, основоположнике учения об электричестве») произошла в доме знаменитого учёного на озере Комо в Италии и была довольно продолжительной.

Однажды к дому Алессандра Вольты подкатила карета, нагружённая сундуками и чемоданами. Рядом с кучером сидел молодой человек. Он спрыгнул на землю и открыл дверцу кареты. Из неё вышел элегантный господин, а за ним — его жена, пышно разодетая дама. Сварливым голосом она отдала распоряжение насчёт чемоданов, а её муж устремился к хозяину дома, который ожидал его возле крыльца.

— Приветствую вас, сэр Хэмфри Дэви, — сказал Вольта. — Трудна ли была ваша дорога?

Гость представил Вольте супругу, а потом, после некоторого колебания, своего помощника Майкла, молодого человека, ехавшего рядом с кучером и выполнявшего обязанности слуги.

К этому времени Дэви уже прославился своими открытиями в области химии и электролиза, сделанными с помощью вольтова столба. Немало часов провёл он в лаборатории Вольты, знакомясь с созданными великим учёным приборами. Майкл ходил следом и внимательно записывал пояснения хозяина, иногда задавая вопросы, которые своей глубиной удивляли его.

— Смышлёный у вас помощник, — сказал Вольта. А потом добавил: — Я нашёл пролив в новый таинственный океан электричества, которое вырабатывает моя батарея, но исследовать его придётся вам, молодому поколению. Верю, что вы откроете в нём множество секретов.

Галатея нетерпеливо спросила:

— Дэви оправдал надежды Вольты?

Джерри ответил:

— Не совсем. Конечно, он был крупным учёным, но по-настоящему великим исследователем электричества, сумевшим разгадать основные тайны «электрического дракона», стал его молодой помощник Майкл Фарадей, который вошёл в историю благодаря своим выдающимся открытиям. Ранее электрические явления не связывали с магнитными, такими как указание стрелки компаса строго на север или притяжение магнитом железных опилок. Обнаружить единство электрических и магнитных явлений помог вольтов столб. Произошло это так.

Дождливым утром 1820 года профессор Копенгагенского университета Ханс Христиан Эрстед показывал студентам опыт по нагреванию проволоки из-за текущего по ней тока от вольтовой батареи. На лабораторном столе среди другого оборудования лежал компас. Истопник, принёсший в комнату дрова для камина, выпрямил усталую спину и вдруг заметил, что, когда профессор включил электрическую цепь, стрелка компаса дёрнулась.

— Сударь! — деликатно кашлянул остроглазый истопник, обращаясь к учёному, который проводил этот простой опыт, наверное, в сотый раз. — У вас тут компас… того… шалит!

Эрстед глубоко верил в связь магнитных и электрических явлений, поэтому обратил пристальное внимание на дрожание стрелки компаса, замеченное истопником. Ранее учёные пробовали пропускать электрический ток через магнитную стрелку, но не добились никакого результата. Эрстед провёл серию опытов и доказал, что стрелка компаса реагирует на включённый провод из любого, даже немагнитного, металла и располагается по касательной к окружности вокруг провода. Проще говоря, если расположить провод с током вертикально, то стрелка компаса укажет не на сам провод, а, например, влево. Если же окружить провод несколькими компасами, то их стрелки образуют горизонтальную окружность, в центре которой будет вертикальный провод.

После этого открытия Эрстед стал знаменитым, но история не сохранила имени остроглазого истопника. Исследователи, узнавшие об опыте Эрстеда, удивлялись тому, что магнитное взаимодействие между объектами направлено не от одного к другому, как в теории гравитации Ньютона и электростатическом законе Кулона, а в сторону.

— А что тут удивительного? — не поняла Галатея.

— А то, что электрически заряженные тела тянутся друг к другу. В гравитации все тела падают на Землю в направлении её центра. Представь себе, что ты выронила камушек и он полетел не вниз, а в сторону — параллельно земле. Результаты, полученные Эрстедом, были настолько сенсационными, что о них за считаные недели узнали во всей Европе.

В том же 1820 году французский исследователь Андре-Мари Ампер обнаружил, что два провода под током отталкиваются друг от друга или притягиваются в зависимости от направления течения тока. Он также показал, что катушка из намотанного электрического провода становится сильным магнитом. Ампер изобрёл электромагнитный телеграф, работа которого была основана на воздействии провода с током на магнитную стрелку. Он писал: «…можно было бы, взяв столько проводников и магнитных стрелок, сколько имеется букв, и помещая каждую букву на отдельной стрелке, устроить своего рода телеграф с помощью одного вольтова столба, расположенного вдали от стрелок. Соединяя поочередно концы столба с концами соответствующих проводников, можно было бы лицу, которое наблюдало бы за буквами на стрелках, передавать сведения со всеми подробностями и через какие угодно препятствия. Если установить со стороны столба клавиатуру с буквами и производить соединения нажатием клавиш, то этот способ сообщения мог бы применяться достаточно просто и не требовал бы больше времени, чем необходимо для нажатия клавиш на одной стороне и чтения каждой буквы на другой».

Фарадея чрезвычайно увлекли эксперименты Эрстеда и Ампера. Майкл интерпретировал опыты Эрстеда следующим образом: ток в проводе создаёт вокруг магнитное поле, на которое реагирует стрелка компаса. Но можно ли создать электрический ток из магнитного поля? Фарадей был уверен: если Эрстед превратил электричество, текущее по проводу, в магнитное поле, воздействующее на компасную стрелку, то должен быть и обратный процесс!

В 1822 году Фарадей зафиксировал в дневнике поставленную перед собой задачу: «Превратить магнетизм в электричество». Примерно в это же время Дэви с другим английским физиком Волластоном попробовали сконструировать электрический двигатель, но потерпели неудачу. За решение этой сложной проблемы взялся Фарадей. Он продемонстрировал работоспособность сразу двух возможных конструкций электродвигателя. Фарадей научился превращать электрическую энергию в механическую!

— Наверное, это очень не понравилось Дэви и Волластону! — воскликнул Андрей.

— Да. Они даже стали обвинять Майкла в плагиате. Фарадею эти склоки были настолько неприятны, что он попросту перестал работать в области электродинамики и переключился на другие научные проблемы. К электрическим опытам он вернулся, когда обоих его оппонентов уже не было в живых. В 1831 году Майкл совершил революцию в области электродинамики — открыл электромагнитную индукцию (способ превращения магнитного поля в электричество).

— А как он это сделал? — поинтересовалась Галатея. Джерри призадумался, но быстро нашёлся:

— А я сейчас вам покажу! У вас есть магнит?

— Конечно, есть! — воскликнул Андрей, и они стали копаться в большом ящике с игрушками.

— Отлично! — сказал Джерри, держа в руках подковообразный магнит. — Это лучшая детская игрушка всех времён. Теперь нам нужны провода и какой-нибудь простенький вольтметр или любой другой измеритель тока.

— Лапок дохлых лягушек у нас нет! — пошутила Галатея.

— Тогда вот этот приборчик сойдёт, — показал Джерри на найденный вольт-метр, который Андрей использовал в электрических схемах, собираемых на уроках физики.

— Теперь сделаем катушку в сотню витков, а лучше ещё больше… — Джерри стал наматывать тонкий провод вокруг пустого пластикового стаканчика — и присоединим её свободные концы к вольтметру.

— И это всё? — удивилась Галатея.

— Да! — подтвердил Джерри. — Теперь мы можем приступать к опытам.

Он взял в руки магнит и опустил его конец в стаканчик. В этот момент стрелка вольтметра дёрнулась и переместилась в сторону на несколько милливольт.

— Я видела, видела! — завопила в восторге Галатея. — Появился ток!

— У тебя острый глаз! — похвалил девочку Джерри. — Теперь вытащи магнит.

Галатея быстро выдернула магнит из стаканчика — и стрелка вольтметра снова дёрнулась, только в обратную сторону.

— Я — настоящий Фарадей! — воскликнула Галатея. И они начали экспериментировать с новой игрушкой, вернее, с новым научным прибором.

Джерри сказал, глядя на увлечённых детей:

— Фарадей доказал: изменение величины магнитного поля, пронизывающего замкнутый проводник, заставляет заряды в проводе двигаться, создаёт в нём электрический ток. Если собрать прибор, способный периодически изменять магнитное поле, пронизывающее катушку, то это будет электрический генератор — источник тока, во многих отношениях превосходящий батарею Вольты. С помощью простых предметов Фарадей создал прототип электрогенератора, который до сих пор служит главным источником получения электрического тока. По такому же принципу работают электрогенераторы, вращаемые огромными турбинами, на гидроэлектростанциях, на тепловых и на атомных станциях, вырабатывающих электрический ток.

— А электромоторы в автомобилях тоже придумал Фарадей?

— Он показал, как из электричества получать механическую энергию. В его опыте свободно висящий провод окунался в ванночку с ртутью, в середине которой был установлен магнит. Когда по проводу шёл ток, он начинал вращаться вокруг магнита. Но от этой конструкции до электродвигателя современного типа было ещё очень далеко. И всё же первым, кто доказал, что дракона можно заставить крутить колёса и винты, был Фарадей. Его имя стало всемирно известным, академии разных стран выбирали его своим почётным членом.

— Так-так, — закивала головой Галатея. — Из рассыльного книжного магазина — в академики! Здорово!

— Ещё как здорово, но, несмотря на головокружительный взлёт в науке, Фарадей оставался исключительно скромным человеком. Он отклонил честь быть возведённым в рыцарское достоинство, а рыцарей почитали и даже хоронили в Вестминстерском аббатстве, где покоятся английские короли и сам Исаак Ньютон. Фарадей дважды отказался от должности председателя Королевского общества — высшего научного поста в Великобритании. Он был полностью сосредоточен на науке и уклонялся от всего, что мешало ему ею заниматься.

За годы работы Фарадей поставил около 30 тысяч экспериментов. В течение 24 лет он проводил опыты по электричеству и магнетизму и посылал их описания в Лондонское королевское общество. Именно эти работы совершили революцию в электродинамике.

Одно из главных достижений Фарадея, имеющее теоретический характер, состоит в том, что он ввёл в науку понятие физического поля, что кардинально отличало электродинамику от теории гравитации Ньютона.

— Но ведь у Ньютона тоже было поле, только гравитационное. В чём же их различие? — спросил Андрей.

— Ньютоновская теория основана на дальнодействии. Это значит, что каждое гравитирующее тело, например Юпитер, действует на другое тело, например на Сатурн, мгновенно на любом расстоянии.

— Но ведь это не так! — удивился Андрей. — Ничто не может действовать быстрее скорости света, а между Юпитером и Сатурном расстояние в несколько световых часов.

— Во времена Ньютона о конечной скорости взаимодействия никто не знал. Поэтому Ньютон исходил из бесконечной или мгновенной скорости передачи гравитационного взаимодействия. Его теория работала практически всегда хорошо, и её придерживались вплоть до начала XX века, пока Альберт Эйнштейн не построил свою теорию гравитации, согласно которой скорость распространения гравитационного поля ограничивается скоростью света.

Учёные XIX века представляли себе пространство между гравитирующими телами пустым. Фарадей считал, что пространство между зарядами и магнитами заполнено полем или средой с особыми нитями — силовыми линиями. В электродинамике не было мгновенного взаимодействия между зарядами: один заряд воздействовал на поле, оно менялось, и это изменение «чувствовал» другой заряд.

— Это не совсем понятно, — заёрзала Галатея.

— Свяжи два шарика ниткой и повесь на крючок. Потяни один шарик вниз. Как он будет воздействовать на другой шарик? Через нитку, которая стала «передавать» взаимодействие и заставлять другой шарик двигаться вверх.

Электромагнитное поле, согласно Фарадею, стало переносчиком взаимодействия между зарядами, и эта концепция является основой современной физики. С помощью своих опытов Фарадей открыл основные законы электродинамики и создал первые образцы электрического двигателя, электрогенератора и трансформатора. Тем самым он заложил фундамент современной электрической цивилизации.

Однажды член парламента, будущий премьер-министр Великобритании Уильям Гладстон, спросил Фарадея:

— Чем же так важно это ваше электричество?

— Скоро вы будете обкладывать его налогами, — ответил Фарадей.

— А кто продолжил его дело? – у Галатеи горели глаза от нетерпения.

— Эстафету подхватил британский физик-теоретик шотландского происхождения Джеймс Максвелл, который превратил законы Фарадея в математические уравнения, названные в его честь законами электродинамики Максвелла. Джеймс послал свою работу Фарадею. Тот сразу откликнулся: «Мой дорогой сэр, я получил Вашу статью и очень благодарен Вам за неё… Эта работа не только приятна мне, но и даёт мне стимул к дальнейшим размышлениям. Я поначалу испугался, увидев, какая мощная сила математики приложена к предмету, а затем удивился тому, насколько хорошо предмет её выдержал…»

Напряжённые исследования, которые часто были связаны с использованием вредных веществ, например ртути, подорвали здоровье Фарадея. В 1862 году он оставил работу и лишился жалования. Нехотя, лишь под воздействием общественного мнения, премьер-министр назначил ему небольшую пенсию.

— Безобразие! — возмутилась Галатея. — Учёный, который столько сделал для людей и для своей страны, остался нищим.

Джерри вздохнул:

— Увы, это обычная история жизни многих великих людей. Для Фарадея она закончилась относительно благополучно: он получил от королевы в подарок дом в Хэмптон-Корте, по соседству с одним из королевских дворцов в Лондоне. В этом доме он прожил остаток своих лет с любимой супругой Сарой. Сейчас там музей.

Научные достижения Фарадея высоко ценили многие выдающиеся личности. Немецкий физик Герман Гельмгольц высказался просто: «До тех пор, пока люди пользуются благами электричества, они всегда будут с благодарностью вспоминать имя Фарадея». А самый известный физик XX века Альберт Эйнштейн заявил: «Со времени обоснования теоретической физики Ньютоном наибольшие изменения в её теоретических основах, другими словами, в нашем представлении о структуре реальности, были достигнуты благодаря исследованиям электромагнитных явлений Фарадеем и Максвеллом». Ему же принадлежат слова: «…надо иметь могучий дар научного предвидения, чтобы распознать, что в описании электрических явлений не заряды и не частицы описывают суть явлений, а скорее пространство между зарядами и частицами».

Завершая вечернюю сказку, Джерри подытожил:

— Майкл Фарадей входит в десятку, а может быть, и в пятёрку самых влиятельных учёных в истории, но он единственный из них, кто не получил формального образования, а оказался самоучкой. В этом смысле Фарадей уникален.

Андрей задумался и стал размышлять:

— XVIII век — век электростатики, XIX — век электродинамики. А каким был XX век, ведь вся наука об электричестве уже была создана к его началу?

Джерри ответил:

— Благодаря трудам Франклина и Вольты, Фарадея и Максвелла, многих других учёных люди изучили характер «электрического дракона», измерили его силу, узнали его слабости. В ХХ веке на первый план вышли инженеры и изобретатели. Они стали конструировать различные устройства, которые заставили «электрического дракона» работать на людей, так что XX век стал веком электрических машин.

***

Андре-Мари Ампер (1775–1836) — французский физик, математик и естествоиспытатель. Открыл важные законы электромагнетизма, в частности взаимное влияние проводников с током. В его честь названа единица силы электрического тока — ампер.

Уильям Хайд Волластон (1766—1828) — английский физик и химик. Открыл металлы палладий и родий и впервые получил в чистом виде платину, что позволило создать платиновую посуду для выделения серной кислоты и других едких веществ и работы с ними.

Хэмфри Дэви (1778—1829) — английский химик и физик, один из создателей электрохимии. Обнаружил несколько новых химических элементов.

Джеймс Максвелл (1831—1879) — британский физик, математик и механик. Создал со- временную теорию электродинамики, уравнения которой носят его имя. Предсказал существование электромагнитных волн.

Исаак Ньютон (1643—1727) — английский физик, математик и астроном. Один из создателей классической физики.

Майкл Фарадей (1791—1867) — английский физик-экспериментатор и химик. Открыл основные законы электродинамики и создал первые образцы электрического двигателя, электрогенератора и трансформатора. Ввёл в науку понятие физического поля. В его честь названы лунный кратер и единица измерения электрической ёмкости — фарад.

Альберт Эйнштейн (1879—1955) — немецкий физик-теоретик, создатель специальной и общей теорий относительности и ряда других теорий. Лауреат Нобелевской премии 1921 года.

Ханс Христиан Эрстед (1777—1851) — датский физик, исследователь электромагнетизма. Открыл влияние провода с током на стрелку компаса. В его честь названа единица напряжённости магнитного поля — эрстед.

Борис Семёнович Якоби (1801—1874) — российский физик, инженер и изобретатель немецкого происхождения. Создатель первого электродвигателя с вращающимся якорем, а также первого в мире телеграфа, печатающего буквы.

***

Создать практичный электродвигатель пытались многие, а удалось это российскому учёному, инженеру и изобретателю немецкого происхождения Борису Семёновичу Якоби. Все остальные конструировали электродвигатель, который работал как паровая машина — двигал поршень вперёд и назад. В 1834 году Якоби предложил совершенно иной электродвигатель — с вращающейся внутренней частью. Современные электромоторы устроены именно по этому принципу. Двигатель Якоби испытали в 1839 году на Неве. В плавание по реке отправилась лодка с 14 пассажирами. Против течения её двигал мотор Якоби мощностью в одну лошадиную силу.

Инферно сюжет фильма читать онлайн

Оказавшись в самом загадочном городе Италии — Флоренции, профессор Лэнгдон, специалист по кодам, символам и истории искусства, неожиданно попадает в водоворот событий, которые способны привести к гибели все человечество. И помешать этому может только разгадка тайны, некогда зашифрованной Данте в строках бессмертной эпической поэмы.

Содержание/сюжет

Влиятельный бизнесмен Бертран Зобрист выступает с лекциями на тему, что нашу Землю ожидает шестая волна массового вымирания, связанная с перенаселением. Он создаёт вирус под названием «инферно» и помещает в неизвестном месте. Преследуемый агентами Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), он совершает самоубийство.

Профессор Гарварда Роберт Лэнгдон приходит в себя в больнице во Флоренции с потерей памяти. Лэнгдона периодически посещают видения семи кругов ада Данте, которые связаны с его произведением «Божественная комедия». В больнице он знакомится с доктором Сиенной Брукс, которая говорит, что у Роберта амнезия в результате пулевого ранения. Внезапно появляется женщина-полицейский Вайента и убивает одного из врачей, а Сиенне и Лэнгдону удаётся бежать. Сиенна ведёт Роберта в свой дом, где профессор обнаруживает у себя цилиндр для биологических материалов («указка Фарадея») с биометрическим замком, в котором, после открытия, обнаруживается «Карта ада», составленная Данте. На рисунке он замечает шифровку Зобриста. Лэнгдон звонит в посольство США и, когда спецслужбы пытаются уточнить у него адрес, называет адрес гостиницы рядом с домом Сиенны, так как понимает, что его хотят убить. Вместе с Брукс они бегут от спецслужб, возглавляемых агентом ВОЗ Кристофом Бушаром.

Используя зацепки, герои добираются до Флоренции в Зал пятисот (по ходу расследования Роберт понимает, что их расследование связано с поисками «инферно»), но там героев накрывает полиция. Лэнгдону и Брукс удаётся убежать, а Сиенна убивает Вайенту. Герои направляются к надгробной маске Данте, которую когда-то спрятал Роберт. Используя обрывки памяти, герои находят её и благодаря потайному шифру на маске обнаруживают местонахождение «инферно» — Стамбул.

Их преследует агент Бушар, они уходят от него через подвал здания, далее находят выход на улицу из него, и тут Сиенна бросает Роберта Лэнгдона, поскольку она получила всю необходимую информацию и собирается продолжить дело Зобриста. Бушар ловит Лэнгдона и пытается выяснить местонахождение вируса. Но тут появляется Симс, глава частной охранной фирмы, услугами которой пользовались как Зобрист, так и Сиенна, и убивает Бушара. Он рассказывает Лэнгдону что почти все произшедшие события подстроены им (включая стирание памяти самого Лэнгдона), но кое-что пошло не так… Так, убитая Сиенной Вайента была наёмницей Симса, она Вайента выкрала Лэнгдона со встречи, в ходе которой агенты ВОЗ передали ему цилиндр с шифровкой Зобриста. Симс извиняется, что приказал своему агенту Вайенте убить его, после чего герои собираются лететь в Турцию.

На самолёте ВОЗ Симс, Лэнгдон и доктор Элизабет Сински, которая расследовала исчезновение Роберта и была его подругой, добираются до турецкого города. Вместе с местной полицией и специалистами по обезвреживанию токсичных веществ направляются в заброшенное водохранилище, где находится вирус. Там уже находится Сиенна с двумя фанатиками, которые собираются устроить взрыв и уничтожить пакет с «инферно». Симс убивает одного из помощников Сиенны, но его убивает ножом сама Сиенна. После этого она пытается активировать заряд с вирусом при помощи сотового телефона. Но это у неё не получается, т.к. полиция деактивировала сотовую связь. Лэнгдон пытается уговорить её не делать этого, но Брукс прыгает в воду и вручную активирует взрывчатку, погибая от взрыва. Сински успевает поместить пакет в специальный контейнер, где он разрывается, но не причиняет вреда. Роберт прощается с Элизабет.

В конце фильма Лэнгдон возвращает в музей маску Данте.

Клетка Фарадея — это… Что такое Клетка Фарадея?

Принцип работы клетки Фарадея

Кле́тка Фараде́я (или «щит Фарадея», англ. Faraday Shield) — устройство, изобретённое английским физиком и химиком Майклом Фарадеем в 1836 году для экранирования аппаратуры от внешних электромагнитных полей. Обычно представляет собой заземлённую клетку, выполненную из хорошо проводящего материала.

Принцип работы клетки Фарадея очень простой — при попадании замкнутой электропроводящей оболочки в электрическое поле свободные электроны оболочки начинают двигаться под воздействием этого поля. В результате противоположные стороны клетки приобретают заряды, поле которых компенсирует внешнее поле.

Клетка Фарадея защищает только от электрического поля. Статическое магнитное поле будет проникать внутрь. Изменяющееся электрическое поле создаёт изменяющееся магнитное, которое, в свою очередь, порождает изменяющееся электрическое. Поэтому если с помощью клетки Фарадея блокируется изменяющееся электрическое поле, то изменяющееся магнитное поле генерироваться также не будет.

Высоковольтный трансформатор, помещённый в клетку Фарадея

Однако в области высоких частот действие такого экрана основано на отражении электромагнитных волн от поверхности экрана и затухании высокочастотной энергии в его толще вследствие тепловых потерь на вихревые токи.

Вход в комнату Фарадея

Способность клетки Фарадея экранировать электромагнитное излучение определяется:

1. толщиной материала, из которого она изготовлена;
2. глубиной поверхностного эффекта;
3. соотношением размеров проёмов в ней с длиной волны внешнего излучения.

Для экранировки кабеля необходимо создать клетку Фарадея с хорошо проводящей поверхностью по всей длине экранируемых проводников. Для того чтобы клетка Фарадея эффективно работала, размер ячейки сетки должен быть значительно меньше длины волны излучения, защиту от которого требуется обеспечить. Принцип действия устройства основан на перераспределении электронов в проводнике под воздействием электромагнитного поля.

Ссылки

Глава 14 | Ключи к аду Дэна Брауна

Фосфоресценция — «Процесс, при котором энергия, поглощенная веществом, относительно медленно выделяется в виде света»

Биолюминесценция — «Производство и излучение света живым организмом. Биолюминесценция широко встречается у морских позвоночных и беспозвоночных, а также у некоторых грибов, микроорганизмов и наземных беспозвоночных. Некоторые симбиотические организмы, переносимые внутри более крупных организмов, производят свет »

Glow Stick — прозрачная пластиковая трубка, содержащая изолированные химические вещества, которые светятся при соединении.Этот процесс обычно активируется при сгибании трубки и, таким образом, разрыве контейнера с одним из веществ. Светящиеся палочки в основном используются на танцевальных вечеринках, но также для военных или полицейских операций, дайвинга и в качестве аварийных фонарей.

Голубая палочка

Лазерная указка Фарадея

Указка Фарадея — лазерная указка, питаемая исключительно от кинетической энергии, возникающей при встряхивании устройства. «Когда устройство [возбуждается], металлический шар внутри [плывет] назад и проходит через серию лопастей и [приводит в действие] крошечный генератор» (Браун, 61).2. Указатель Фарадея и устройство в пробирке преобразуют кинетическую энергию в электричество.

Botticelli’s La Mappa dell’Inferno —

Пергамент, изображающий девять кругов ада в «Инферно» Данте в форме «классической секции воронки». Боттичелли работал над этим произведением искусства между 1480 и 1490 годами. Эта карта ада играет важную роль в «Аде» Дэна Брауна. Изображение, которое изображает устройство в пробирке, является измененной версией этого предмета и дает ключ к разгадке чумы Зобриста.

Примавера — Картина Боттичелли конца 15 века, изображающая шесть женских и четыре мужских мифологических персонажа, стоящих в саду. Картина изначально не имела названия и получила свое название от историка искусства Джорджо Вазари только в 1550 году. В настоящее время картина находится в Уффици во Флоренции.

Примавера Боттичелли

Inferno — Это первая часть знаменитого стихотворения Данте The Divine Comedy. Это история пути Данте через девять кругов ада.Он послужил источником вдохновения для многих других великих произведений искусства, таких как La Mappa dell’Inferno Боттичелли, а также является главной темой в романе Дэна Брауна Inferno .

Электронная почта — Электронная почта существует с 1993 года и является формой общения в Интернете. Один автор с уникальным адресом электронной почты отправляет электронное письмо, содержащее текст, музыку, изображения и / или видеофайлы, на один или несколько других уникальных адресов электронной почты получателей.

IP-адрес — Каждому устройству, использующему Интернет-протокол, для идентификации назначается уникальный 128-битный числовой код.IP-адрес можно отследить до маршрутизатора, через который устройство подключено к Интернету, и, таким образом, до географического местоположения. Лэнгдон проверяет свою электронную почту, не шифруя IP-адрес, и поэтому его выслеживает проректор.

SRS — Военизированная группа Европейского центра профилактики и контроля заболеваний , возглавляемая агентом Брюдером и работающая на доктора Сински и Всемирную организацию здравоохранения . Они пытаются помочь найти чуму, которую Зобрист где-то посадил, и выследить Лэнгдона после его потери памяти, потому что они думают, что он обратился против них.

Серьезно, Дэн Браун заслуживает большего, чем «Ад»

Предоставлено Columbia Pictures

Не боюсь признаться, что получаю удовольствие от триллеров Дэна Брауна о Роберте Лэнгдоне. Да, они безразлично построены и предсказуемо написаны. Но я любитель нелепых, охватывающих века заговоров и снисходительного фальшивого гностицизма. Книги служат, если ничем иным, как увлекательным путешествием по апокрифам мира искусства, и всезнайка-символолог Брауна делает умный путеводитель по всему этому.Проведите игру с алкоголем вокруг слов «Лэнгдон быстро объяснил» в одной из этих книг; ты умрешь в течение часа. Так что с тяжелым сердцем я должен сказать вам, что последняя адаптация Дэна Брауна Рона Ховарда, Inferno , чертовски ужасна.

Предыдущие записи

Ховарда в этой серии, Код да Винчи и Ангелы и демоны , тоже не были особо любимы критиками, но я откопал первую и смирился со второй; они улавливают достаточно размаха и псевдоинтеллектуального беспорядка в книгах, чтобы создавать увлекательные развлечения.Но Inferno , похоже, забыли, что заставляет все это предприятие щелкнуть: он упрощает все до простого повествования о погоне, теряя большинство параноидальных уроков истории культуры, которыми известен Браун. Другими словами: возьмите Дэна Брауна из фильма Дэна Брауна, и все, что у вас останется, — это Том Хэнкс, бегающий трусцой в легком раздражении.

По сюжету Лэнгдон (Том Хэнкс) просыпается в отделении неотложной помощи во Флоренции, Италия, с ранением головы и тяжелым случаем амнезии.Он понятия не имеет, что он делает во Флоренции и что вызвало его травму, но как только в больнице появляется женщина-убийца с каменным лицом, Лэнгдон и его врач Сиенна Брукс (Фелисити Джонс) бросаются бежать. Пытаясь собрать воедино то, что с ним случилось, Лэнгдон обнаруживает в своей куртке изящную указку Фарадея, лазерную указку, работающую с кинетической энергией (я этого не знал, а вы это знали?). Устройство проецирует изображение «Бездна ада » Боттичелли, сложную картину, вдохновленную видением подземного мира Данте из «Божественной комедии » .Все это, кажется, связано с недавним самоубийством Бертрана Зобриста (Бен Фостер), миллиардера-визионера в области биотехнологий, одержимого безудержным перенаселенностью планеты.

Визиты к Элизабет Сински (Сидсе Баббет Кнудсен), главе Всемирной организации здравоохранения, которая также ищет Лэнгдона, начинают прояснять ситуацию: похоже, что Зобрист, который считал, что выживание человечества зависит от регулярного прореживания стада, создал какая-то смертельная чума. Теперь Лэнгдон и Сиенна находятся на исторической охоте за мусором, чтобы попытаться найти его, пока наш герой просматривает свои пятнистые воспоминания, чтобы вспомнить, какие ужасающие секреты ему нужно раскрыть, а какие он уже знает.И кто-то хочет их смерти. Может быть. Еще есть дрон. Но вроде бы маленький.

Предоставлено Columbia Pictures

Бег, погоня, борьба — в мире Дэна Брауна все это совершенно вторично по сравнению с пейзажем, достопримечательностями, диковинками и забавными историческими противоречиями, с которыми мы сталкиваемся по пути. По какой-то причине этот факт, похоже, был упущен Ховардом и компанией, которые тщательно продумали все до мелочей, сохранив только те художественные и архитектурные мелочи, которые абсолютно необходимы для развития сюжета.Очевидно, они думают, что снимают боевик. Они даже снабдили фильм мягким финалом боевика, очень далеким от того, что написано в книге, и действительно таким, который меняет мотивацию и сам характер нескольких ключевых персонажей. Вы знаете, что сделали несколько неудачных кинематографических решений, когда вам нужно было сделать персонажей Дэна Брауна менее сложными.

Даже красивые места — Флоренция, Венеция, Стамбул — кажутся странно недооцененными. Мы можем мельком увидеть коридор Вазари во Флоренции и великолепный собор Святой Софии в Стамбуле, но это чисто туристические видео — здесь нет трепета или тайны.Браун может делать такие вещи на странице своим очаровательно неуклюжим. Читая Inferno , у меня возникло любопытное ощущение, что он, возможно, на самом деле никогда не был в Стамбуле — он ошибается в некоторых основных деталях города — но у меня также сложилось очаровательное впечатление, что он действительно, очень хотел поехать.

Все это закончилось бы просто посредственным фильмом, а не безнадежно паршивым. Но история не просто лишена индивидуальности, она разбита на фрагменты, многие из которых бессвязны — возможно, чтобы добавить в сюжет фальшивую напряженность и волнение.Лэнгдон видит случайные видения на протяжении всего своего путешествия: люди с запрокинутыми головами, улицы в огне, кровь, взрывающаяся в дверных проемах. Все это, конечно, есть в книге, но там это случайность, а здесь она превращена в руководящую эстетику. Кажется, будто Ховард знает, что его история не будет нас развлекать, поэтому он решил оживить ее быстрым нелинейным монтажом, ни один из которых не подходит ему как режиссеру. Это приводит не к энергии, а к замешательству.

Вращение Фарадея | TeachSpin

Вращение Фарадея

В 1845 году Майкл Фарадей искал экспериментальные доказательства того, что все силы в природе взаимосвязаны.Он сделал замечательное открытие, внимательно изучив поляризацию света, проходящего через прозрачный материал в присутствии магнитного поля. Он заметил, что линейно поляризованный свет, распространяющийся через вещество параллельно статическому магнитному полю, испытывает вращение плоскости поляризации. Эффект небольшой, но он был исключительным экспериментатором и однозначно идентифицировал это явление. Вращение плоскости поляризации еще называют «вращением Фарадея».»

Введение

Эксперимент с вращением Фарадея понравился TeachSpin как« настоящий »физический эксперимент, чтобы резко« продемонстрировать »возможности сигнального процессора / усилителя блокировки (SPLIA1-A). идеально, потому что в присутствии магнитного поля, разумно полученного с помощью лабораторного источника питания и соленоида, происходит только небольшое вращение плоскости поляризации.

Вращение Фарадея имеет практическое применение в оптических изоляторах.Оптический изолятор — это устройство, которое позволяет свету проходить в одном направлении, но сильно ослабляет отраженный свет, распространяющийся в противоположном направлении. Современные сверхсильные постоянные магниты и специальные парамагнитные очки сделали эти устройства довольно небольшими, но не дешевыми (около 2 тыс. Долларов). Конфигурация компонентов практически такая же, как и в FR1-A. Поляризаторы установлены на 45 °. Комбинированный эффект специального стекла и сильного магнитного поля поворачивает плоскость поляризации света на 45 ° при каждом проходе.Простой набросок покажет, как это работает как оптический изолятор.

Оптические изоляторы имеют важное применение в телекоммуникациях, предотвращая появление нежелательных сигналов, отраженных в оптоволоконных кабелях. Изоляторы важны при использовании лазеров, потому что отраженный свет может нанести ущерб работе самого лазера.

Хотя Майкл Фарадей открыл этот эффект в 1845 году, квантово-механическое моделирование его не проводилось до 1960-х годов. Эти теоретические расчеты слишком сложны для студента бакалавриата, но превосходная упрощенная модель QM тщательно представлена ​​в статье Дэвида Ван Баака AJP.(Д.А. Ван Баак, Резонансное вращение Фарадея как зонд атомной дисперсии, Am. J. Phys. 64 (6) июнь 1996 г.)

Инструмент

Аппарат вращения Фарадея TeachSpin, FR1-A, включает:

Источник света
Источником света является красная лазерная указка, работающая на номинальной длине волны около 650 нм с выходной мощностью около 3 мВт. Требуется источник питания с регулируемым напряжением 4 В и 40 мА. Усилитель мощности звука PAA1-A компании TeachSpin имеет выход с регулируемым напряжением (4 В), специально разработанный для этого лазерного диодного источника света.

Хотя выходной сигнал поляризован примерно на 60%, лазерный свет направляется через поляризационный фильтр, который увеличивает его поляризацию примерно до 95%.
Перед установкой образца четыре нейлоновых винта с накатанной головкой на держателе лазера используются для направления лазерного луча вдоль центральной оси соленоида.

Вся опора лазера съемная, чтобы экспериментатор мог использовать другие источники света для изучения частотной зависимости фарадеевского вращения. Однако, если используются какие-либо другие источники, важно, чтобы интенсивность была стабильной.Небольшие изменения частоты не так важны.

Соленоид
Соленоид представляет собой катушку длиной 15 см из провода №18 с двойной изоляцией и сопротивлением постоянному току 2,6 Ом. Приблизительная калибровка в его центре:

B = (11,1 мТл / А) I

, где I — в амперах, а B — в миллитеслах.

Магнитное поле меняется вдоль оси соленоида. Такое изменение может быть значительным для некоторых образцов, особенно тех, которые выходят за пределы катушек.Мы рекомендуем учащимся измерять профиль осевого магнитного поля с помощью датчика Холла HE1-A компании TeachSpin или другого эквивалентного устройства для измерения поля.

Максимальный постоянный ток через блок составляет 3 ампера. Однако для времени порядка 30 секунд можно использовать ток 10 ампер без повреждения соленоида или его опор.

Так как измерения вращения Фарадея могут быть легко выполнены студентом, знакомым с оборудованием, за 10-15 секунд, можно использовать эти большие токи соленоидов и, таким образом, получить большее вращение.

Анализатор Polaroid
Устройство снабжено вращающейся пленкой Polaroid в калиброванном креплении. Наклейка маркируется с шагом 5 °. Это ограничивает точность углового измерения примерно до 2 °.

Детектор
Детектор — это просто фотодиод, подключенный последовательно к одному из трех резисторов; 10К, 3К, 1К. Фотодиод является источником тока и линейным фотонным детектором, если напряжение на нем меньше примерно 0,3 вольт. Насыщение начинается, когда на диоде появляется напряжение смещения.Это делает детектор нелинейным. При изменении нагрузочного резистора напряжение смещения остается ниже 0,3 В.

Образец
FR1-A поставляется с одним образцом — стеклянным стержнем SF-57 длиной 10 см и диаметром 5 мм.
Образец легко снимается, чтобы можно было выровнять оптику.

Эксперименты

Этот эксперимент подходит для второкурсников, младших и старших школьников, изучающих физику. Более опытным студентам может быть предложено измерить небольшие константы Верде в жидких и твердых образцах.Они также могут изучить теоретическую модель, которую представляет Ван Баак. В этом «простом» эксперименте есть несколько замечательных сюрпризов. Мы это гарантируем!

Угол поворота (α) плоскости поляризации световой волны для прозрачного материала длиной l в магнитном поле B определяется выражением: α = νlB

Символ ν определяется как постоянная Верде. Для стеклянного стержня SF-57, продаваемого с прибором TeachSpin, постоянная Верде для света 650 нм составляет 23 рад / Тм.

«Стандартная» стратегия измерения этого вращения — разместить линейный поляризатор на каждом конце соленоида, содержащего прозрачный материал, и пересечь их под углом 90 °.Источник света (в нашем случае лазер) находится на одном конце, а детектор — на противоположном конце. При выключенном магнитном поле и «скрещенных» поляризаторах (под углом 90 ° друг к другу) происходит «затухание», при котором выходной сигнал детектора отсутствует (или очень слабый). Пропускание тока через соленоид создает магнитное поле, параллельное световому лучу. Это поле вызывает вращение поляризации света, что увеличивает свет на детекторе.

Поляризатор перед детектором теперь поворачивается до тех пор, пока не будет снова достигнуто затухание.Измеряется угол поворота поляризатора. Этот угол поворота можно измерить как функцию магнитного поля, длины образца и длины волны света. Это зависит от всех трех.

Хотя определение угла поворота путем воссоздания «затухания» концептуально просто, это очень плохая экспериментальная стратегия (как может обнаружить студент и как мы поняли при разработке этого модуля). Прежде всего, для малого угла фарадеевского вращения изменение оптического пропускания равно нулю до первого порядка, когда поляризаторы установлены на 90 °.Максимальное изменение пропускания при заданном небольшом изменении угла поляризации происходит, когда поляризаторы расположены под углом 45 °. Поэтому более эффективно установить поляризаторы на 45 °, определить передачу, приложить магнитное поле и повернуть поляризаторы, чтобы вернуть передачу на исходный уровень. Анализ и экспериментальное измерение оптимального расположения поляризаторов — хорошее упражнение для студентов. Это даст им лучшее представление как об этих измерениях, так и об исчислении дифференциалов.

Процессор сигналов / синхронизирующий усилитель

TeachSpin (или любой другой коммерческий синхронизирующий усилитель) можно использовать с FR1-A для измерения чрезвычайно малых вращений Фарадея в различных материалах. В этих экспериментах используется переменное магнитное поле, так что фарадеевское вращение «кодируется» (модулируется) на частоте переменного тока. Студенты могут легко наблюдать крошечные вращения с помощью этой установки, а также легко определять «лучший» относительный угол двух поляризаторов для наблюдения небольшого вращения. Они могут сравнить эти измерения со своим теоретическим анализом.

Рис. 2: Изменение интенсивности как функция угла для тока катушки 1 ампер.

Дополнительные ресурсы

Технические характеристики

Принадлежности

Включает:

Соленоид:

• # 18 Калибр провода с двойной изоляцией

• 10 слоев

• 140 витков / слой

• Длина = 15 см

• Сопротивление постоянному току = 2.6 Ом

• Максимальный постоянный ток = 3 А

• Приблизительная калибровка в центре соленоида — B = 11,1 (mT / A I

Оптика:

• Съемный линейный поляризатор на лазере

• Линейный поляризатор в креплении с вращением на 360 °, калибровка 5 °

Лазер:

Детектор:

Образец:

Размеры:

Цифровой вольтметр для измерения постоянного тока

Источник питания для соленоида
Источник питания с регулируемой поляризацией (минимум 3 А)

Источник питания для лазера
Усилитель мощности звука TeachSpin (регулируемый по напряжению 4 В, 40 мА)
Узнайте о усилителе мощности звука PAA1 -А.

Источник сигнала для измерения переменного тока
Сигнальный процессор / синхронизирующий усилитель (например, TeachSpin SPLIA1-A)
Узнайте о сигнальном процессоре / синхронизирующем усилителе (SPLIA1-A).

Зонд эффекта Холла
Этот зонд низкого поля позволяет студентам экспериментально определять магнитное поле внутри соленоида.

Жидкостная ячейка (пара)

Дополнительный стеклянный стержень

Является ли фонарь потенциальной или кинетической энергией? — AnswersToAll

Является ли фонарик потенциальной или кинетической энергией?

Электрическая (электромагнитная) потенциальная энергия Когда вы включаете устройство с батарейным питанием, например фонарик или игрушку, электрическая потенциальная энергия, хранящаяся в батарее, преобразуется в другие формы энергии, такие как звук, механическое движение, тепловая энергия. энергия и свет.

Какой вид энергии использует фонарик?

электрическая энергия

Является ли фонарик механической энергией?

Когда вы вручную запускаете фонарик, катушка провода внутри генератора преобразует механическую энергию в электрическую. Это позволяет электрическому току проходить через фонарик, таким образом зажигая лампочку фонарика.

Как работает фонарик с механическим приводом?

Фонарик с механическим приводом работает только от электричества, генерируемого мышечной силой.Маховик прикреплен к небольшому динамо-машине, электрическому генератору, который вырабатывает ток, который снабжает лампочку фонарика или другой источник света энергией, необходимой для излучения света.

Почему большинство фонарей с ручным заводом изготавливаются на светодиодах?

На задней стороне фонарика есть рукоятка, которую можно повернуть для выработки электричества, необходимого для зарядки аккумулятора и зажигания лампочек, которые представляют собой светодиодные лампы. Светодиодные лампы потребляют гораздо меньше электроэнергии, чем стандартные лампы, и излучают больше света.

Кто изобрел заводной фонарик?

Тревор Бейлис

Как работает заводной фонарик?

Конструкция с приводом от кривошипа Другим распространенным типом является фонарик с заводным или кривошипным приводом, в котором свет питается от батареи, которая заряжается генератором, вращаемым рукояткой фонарика. Затем, когда включается свет, пружина раскручивается, вращая генератор, чтобы обеспечить питание для света.

Что такое указатель Фарадея?

Указка Фарадея — лазерная указка, питаемая исключительно от кинетической энергии, возникающей при встряхивании устройства.2.

Есть ли в кране электромагнит?

В больших промышленных кранах чрезвычайно сильные электромагниты используются для подъема тяжелых предметов с земли и их транспортировки с одного места на другое. Магнитной силой электромагнитов можно управлять, включая и выключая ток, протекающий через них.

Что произойдет с проводом, если токоведущий провод перпендикулярен магнитному полю?

Поскольку магнитное поле, создаваемое электрическим током в проводе, меняет направление вокруг провода, оно отталкивает оба полюса магнита, отклоняясь от провода.

Магниты влияют на провода?

Магниты не воздействуют на шнуры, если они не перемещаются относительно шнуров, и поскольку они прочно прикреплены к шнурам, они не действуют.

Каково направление силы на токоведущем проводе?

Магнитное поле воздействует на провод с током в направлении, заданном правилом правой руки 1 (в том же направлении, что и на отдельные движущиеся заряды). Эта сила может быть достаточно большой, чтобы переместить провод, поскольку типичные токи состоят из очень большого количества движущихся зарядов.

Магнитное поле создает ток?

Магнитные поля могут использоваться для выработки электричества. Перемещение магнита вокруг катушки с проволокой или перемещение катушки с проволокой вокруг магнита толкает электроны в проводе и создает электрический ток.

Может ли магнит питать лампочку?

К сожалению, однако, ток, создаваемый перемещением магнита по одиночному проводу, не обеспечивает достаточно быстрой энергии, чтобы на самом деле зажечь лампочку. Чтобы зажечь лампочку или привести в действие что-нибудь еще, вам нужно найти способ генерировать больше энергии, то есть количество энергии, произведенное за определенное время.

Почему бесплатная энергия невозможна?

Машины бесплатной энергии не работают. Ни одна машина не может создавать энергию из ничего, так как это нарушило бы закон сохранения массы-энергии, который является фундаментальным и универсальным. Масса может быть преобразована в энергию, а энергия может быть преобразована в массу, но вместе они должны сохраняться.

Может ли магнит вращаться вечно?

Все может вращаться бесконечно, если нет трения. Вращение объекта с постоянной скоростью не требует энергии для поддержания.Если вы добавите к объекту статическое магнитное поле, он получит некоторую конечную потенциальную энергию, которая, в свою очередь, может быть преобразована в кинетическую энергию.

Можете ли вы заставить вентилятор вращаться с помощью магнитов?

Вы в основном ответили на свой вопрос — это невозможно, потому что вращение вентилятора с помощью статического магнита нарушило бы сохранение энергии. Основная проблема заключается в том, что если вы заставите его вращаться, каждый магнит какое-то время будет притягиваться к тому, что находится в вашей руке, а какое-то время отталкиваться от него.

Используется ли в прессе магнит?

Когда железный сердечник находится внутри катушки с проволокой, магнитное поле катушки выравнивает вращающиеся электроны атомов железа, значительно увеличивая силу поля. Когда сам сердечник представляет собой постоянный магнит, поле катушки может либо притягивать, либо отталкивать его, в зависимости от направления тока в катушке.

Используются ли в вентиляторах магниты?

Магниты можно найти во многих широко используемых устройствах. Они есть в любой машине, у которой есть мотор.Сюда входят вентиляторы, стиральные машины и автомобили. В двигателях используются магниты и катушки с проволокой для преобразования электрической энергии в движение.

Что происходит, если очень быстро вращать магнит?

Магнитное поле является зеркальным отображением поля в магнитах, поэтому они отталкиваются. Когда роторы способны вращать магниты достаточно быстро, отталкивание приводит к левитации.

Электромагнитная индукция и закон Фарадея

Если затем намотать провод в катушку, магнитное поле значительно усиливается, создавая вокруг себя статическое магнитное поле, формирующее форму стержневого магнита, дающего отчетливые северный и южный полюсы.

Полая катушка с воздушным сердечником

Магнитный поток, развиваемый вокруг катушки, пропорционален величине тока, протекающего в обмотках катушек, как показано. Если дополнительные слои проволоки намотаны на одну и ту же катушку с тем же током, протекающим через них, напряженность статического магнитного поля увеличится.

Следовательно, напряженность магнитного поля катушки определяется амперными витками катушки. Чем больше витков провода внутри катушки, тем больше напряженность статического магнитного поля вокруг нее.

Но что, если бы мы изменили эту идею, отключив электрический ток от катушки и вместо полого сердечника мы поместили стержневой магнит внутрь сердечника катушки с проволокой. Перемещая этот стержневой магнит «внутрь» и «наружу» из катушки, в катушку будет индуцироваться ток за счет физического движения магнитного потока внутри нее.

Аналогичным образом, если бы мы удерживали стержневой магнит в неподвижном состоянии и перемещали катушку вперед и назад в магнитном поле, в катушке индуцировался бы электрический ток.Затем, перемещая провод или изменяя магнитное поле, мы можем индуцировать напряжение и ток внутри катушки, и этот процесс известен как Электромагнитная индукция и является основным принципом работы трансформаторов, двигателей и генераторов.

Электромагнитная индукция была впервые обнаружена еще в 1830-х годах Майклом Фарадеем . Фарадей заметил, что когда он перемещал постоянный магнит внутрь и из катушки или одиночной петли провода, он индуцировал электродвижущую силу или ЭДС, другими словами, напряжение, и, следовательно, создавался ток.

Итак, Майкл Фарадей открыл способ создания электрического тока в цепи, используя только силу магнитного поля, а не батареи. Затем это привело к очень важному закону, связывающему электричество с магнетизмом, Закон электромагнитной индукции Фарадея . Так, как это работает?.

Когда магнит, показанный ниже, перемещается «к» катушке, стрелка или стрелка гальванометра, который в основном представляет собой очень чувствительный амперметр с подвижной катушкой с нулевым центром, отклоняется от своего центрального положения только в одном направлении.Когда магнит перестает двигаться и остается неподвижным по отношению к катушке, стрелка гальванометра возвращается к нулю, поскольку нет физического движения магнитного поля.

Аналогичным образом, когда магнит перемещается «от катушки» в другом направлении, стрелка гальванометра отклоняется в противоположном направлении относительно первого, указывая на изменение полярности. Затем, перемещая магнит назад и вперед по направлению к катушке, стрелка гальванометра будет отклоняться влево или вправо, положительно или отрицательно, относительно направленного движения магнита.

Электромагнитная индукция движущимся магнитом

Аналогично, если магнит теперь удерживается в неподвижном состоянии и ТОЛЬКО катушка перемещается к магниту или от него, стрелка гальванометра также будет отклоняться в любом направлении. Затем движение катушки или петли через магнитное поле индуцирует в катушке напряжение, величина которого пропорциональна скорости или скорости движения.

Тогда мы можем видеть, что чем быстрее движение магнитного поля, тем больше будет индуцированная ЭДС или напряжение в катушке, поэтому для выполнения закона Фарадея должно быть «относительное движение» или движение между катушкой и магнитным полем. и либо магнитное поле, либо катушка, либо и то, и другое могут двигаться.

Закон индукции Фарадея

Из приведенного выше описания мы можем сказать, что существует взаимосвязь между электрическим напряжением и изменяющимся магнитным полем, о которой говорится в известном законе Майкла Фарадея об электромагнитной индукции: «что напряжение индуцируется в цепи всякий раз, когда существует относительное движение между проводником и проводником. магнитное поле и что величина этого напряжения пропорциональна скорости изменения магнитного потока ».

Другими словами, Электромагнитная индукция — это процесс использования магнитных полей для создания напряжения, а в замкнутой цепи — тока.

Итак, какое напряжение (ЭДС) может быть наведено в катушку, используя только магнетизм. Это определяется следующими тремя различными факторами.

• 1). Увеличение количества витков провода в катушке — за счет увеличения количества отдельных проводников, прорезающих магнитное поле, количество создаваемой наведенной ЭДС будет суммой всех отдельных витков катушки, поэтому, если есть 20 витков в в катушке будет в 20 раз больше наведенной ЭДС, чем в одном куске проволоки.
• 2). Увеличение скорости относительного движения между катушкой и магнитом — если одна и та же катушка с проволокой прошла через то же магнитное поле, но ее скорость или скорость увеличились, проволока перережет линии потока с большей скоростью, что приведет к большей наведенной ЭДС. будет произведено.
• 3). Увеличение напряженности магнитного поля — если ту же катушку с проволокой перемещать с той же скоростью через более сильное магнитное поле, будет возникать большая ЭДС, потому что есть больше силовых линий, которые нужно разрезать.

Если бы мы могли перемещать магнит на диаграмме выше в катушку и из нее с постоянной скоростью и на постоянное расстояние без остановки, мы бы генерировали непрерывно индуцированное напряжение, которое чередовалось бы между одной положительной полярностью и отрицательной полярностью, создавая переменную или отрицательную полярность. Выходное напряжение переменного тока, и это основной принцип работы электрического генератора, аналогичного тем, которые используются в динамо-машинах и автомобильных генераторах.

В небольших генераторах, таких как велосипедные динамо-машины, небольшой постоянный магнит вращается под действием велосипедного колеса внутри фиксированной катушки.В качестве альтернативы, электромагнит, питаемый фиксированным напряжением постоянного тока, может вращаться внутри фиксированной катушки, например, в больших генераторах энергии, вырабатывающих в обоих случаях переменный ток.

Простой генератор с использованием магнитной индукции

Простой генератор динамо-типа, представленный выше, состоит из постоянного магнита, который вращается вокруг центрального вала, и катушки с проволокой, расположенной рядом с этим вращающимся магнитным полем. Когда магнит вращается, магнитное поле вокруг верхней и нижней части катушки постоянно меняется между северным и южным полюсами.Это вращательное движение магнитного поля приводит к тому, что в катушке индуцируется переменная ЭДС, как определено законом электромагнитной индукции Фарадея.

Величина электромагнитной индукции прямо пропорциональна плотности потока β, количеству петель, определяющих общую длину проводника, l в метрах, и скорости или скорости, ν, с которой изменяется магнитное поле внутри проводника в метрах / секунда или м / с, что выражается выражением двигательной ЭДС:

Движение ЭДС Фарадея, выражение

Если проводник не движется под прямым углом (90 °) к магнитному полю, то к приведенному выше выражению будет добавлен угол θ °, что приведет к уменьшению выходной мощности при увеличении угла:

Закон электромагнитной индукции Ленца

Закон Фарадея говорит нам, что наведение напряжения в проводник можно осуществить, пропустив его через магнитное поле или перемещая магнитное поле мимо проводника, и что, если этот проводник является частью замкнутой цепи, электрический ток будет течь. .Это напряжение называется индуцированной ЭДС , поскольку оно было индуцировано в проводнике изменяющимся магнитным полем из-за электромагнитной индукции с отрицательным знаком в законе Фарадея, указывающим нам направление индуцированного тока (или полярность наведенной ЭДС).

Но изменяющийся магнитный поток производит переменный ток через катушку, которая сама создает собственное магнитное поле, как мы видели в учебнике по электромагнитам. Эта самоиндуцированная ЭДС противодействует вызывающему ее изменению, и чем выше скорость изменения тока, тем больше противоположная ЭДС.Эта самоиндуцированная ЭДС по закону Ленца будет противодействовать изменению тока в катушке, и из-за ее направления эту самоиндуцированную ЭДС обычно называют обратной ЭДС .

Закон Ленца гласит: «Направление индуцированной ЭДС таково, что она всегда будет противодействовать изменению, которое ее вызывает». Другими словами, индуцированный ток всегда будет ПРОТИВ движению или изменению, которое в первую очередь привело к возникновению индуцированного тока, и эта идея обнаруживается в анализе индуктивности.

Аналогично, если магнитный поток уменьшается, то наведенная ЭДС будет противодействовать этому уменьшению, создавая индуцированный магнитный поток, который добавляется к исходному потоку.

Закон Ленца является одним из основных законов электромагнитной индукции для определения направления потока индуцированных токов и связан с законом сохранения энергии.

Согласно закону сохранения энергии, который гласит, что общее количество энергии во Вселенной всегда будет оставаться постоянным, поскольку энергия не может быть создана или уничтожена.Закон Ленца выводится из закона индукции Майкла Фарадея.

Последний комментарий к закону Ленца об электромагнитной индукции. Теперь мы знаем, что когда существует относительное движение между проводником и магнитным полем, внутри проводника индуцируется ЭДС.

Но проводник на самом деле может не быть частью электрической цепи катушек, но может быть железным сердечником катушек или какой-либо другой металлической частью системы, например, трансформатором. Индуцированная ЭДС внутри этой металлической части системы заставляет циркулирующий ток течь вокруг нее, и этот тип тока сердечника известен как вихревой ток .

Вихревые токи, генерируемые электромагнитной индукцией, циркулируют вокруг сердечника катушек или любых соединяющих их металлических компонентов внутри магнитного поля, поскольку для магнитного потока они действуют как одиночная петля из проволоки. Вихревые токи ничего не вносят в полезность системы, но вместо этого они противодействуют потоку индуцированного тока, действуя как отрицательная сила, вызывая резистивный нагрев и потери мощности внутри сердечника. Однако существуют электромагнитные индукционные печи, в которых для нагрева и плавления ферромагнитных металлов используются только вихревые токи.

Вихревые токи, циркулирующие в трансформаторе

Изменяющийся магнитный поток в железном сердечнике вышеуказанного трансформатора будет индуцировать ЭДС не только в первичной и вторичной обмотках, но и в железном сердечнике. Железный сердечник является хорошим проводником, поэтому токи, индуцируемые в твердом железном сердечнике, будут большими. Кроме того, вихревые токи текут в направлении, которое, согласно закону Ленца, ослабляет поток, создаваемый первичной катушкой. Следовательно, ток в первичной катушке, необходимый для создания заданного поля B, увеличивается, поэтому кривые гистерезиса становятся более толстыми по оси H.

Ламинирование железного сердечника

Потери на вихревые токи и гистерезис нельзя полностью исключить, но их можно значительно уменьшить. Вместо использования твердого железного сердечника в качестве материала магнитного сердечника трансформатора или катушки магнитный путь является «ламинированным».

Эти пластинки представляют собой очень тонкие полосы изолированного (обычно покрытого лаком) металла, соединенные вместе для образования прочного сердечника. Пластины увеличивают сопротивление железного сердечника, тем самым увеличивая общее сопротивление потоку вихревых токов, поэтому индуцированные потери мощности на вихревые токи в сердечнике уменьшаются, и именно по этой причине цепь магнитного железа трансформаторов и электрические машины все ламинированы.

Указатель Фарадея на продажу — 10/2021

Указатель Фарадея для продажи Обзор

Указатель Фарадея на продажу может предложить вам множество вариантов экономии деньги благодаря 25 активных результатов. Вы можете получить лучшая скидка до до 77% скидка.
Новые коды скидок постоянно обновляются на Couponxoo.Последние находятся на 15 октября 2021 г.
13 новые Faraday Pointer For Sale результатов было найдено из последних 90 дней, которые означает, что каждые 7 лет новый Указатель Фарадея на продажу результат вычислен.
В качестве отслеживания Couponxoo покупатели в Интернете могут недавно сэкономить 21% в среднем по нашим купонам для покупок в Указатель Фарадея Продажа . Это легко сделать с помощью поиска по Couponxoo’s Коробка.

Советы по экономии денег с предложением о продаже указателя Фарадея

Вы можете искать коды скидок на многих мероприятиях, таких как Flash Sale, Halloween, Back to School, Christmas, Back Friday, Cyber ​​Monday,… на которых вы можете получить лучшие скидки.Если вы регулярно совершаете покупки в магазине, не стесняйтесь обращаться к нам, CouponXoo поддержит вас эксклюзивным кодом скидки.

Что я могу сделать, чтобы применить предложения Faraday Pointer For Sale?

Чтобы применить купон Faraday Pointer For Sale, все, что вам нужно сделать, это скопировать соответствующий код из CouponXoo в буфер обмена и применить его при оформлении заказа.
Примечание. Некоторые результаты продажи указателя Фарадея подходят только для определенных продуктов, поэтому перед отправкой заказа убедитесь, что все товары в вашей корзине соответствуют требованиям.

Почему мне нужно немного подождать при поиске указателя Фарадея на продажу?

Причина в том, что есть много результатов Faraday Pointer For Sale, которые мы обнаружили, особенно обновили новые купоны, и этот процесс займет некоторое время, чтобы представить лучший результат для вашего поиска. Обычно это занимает 0,25 секунды при обычном поиске и около 1 секунды при сложном поиске.

Если все результаты Faraday Pointer For Sale не работают у меня, что мне делать?

Практически ваш поиск будет доступен на CouponXoo в целом.Единственная причина, по которой вы не можете найти интересующее вас предложение, заключается в том, что его не существует или его нет в магазине. Просто обратитесь в нашу службу поддержки по адресу [адрес электронной почты защищен], и мы сделаем все возможное, чтобы вам помочь.

Роль предотвращения пересечения и слабого усиления значения в усиленном эффекте Фарадея в магнитоплазмонных системах

Теоретическая основа естественного WVA эффектов Фарадея в резонансе Фано WMPC

Мы недавно разработали теоретическое рассмотрение естественного WVA вращения поляризации и эллиптичности в спектральная интерференция резонанса Фано ¹² .Вкратце, в этой модели спектральное (\ (\ omega \)) изменение поляризованного электрического поля резонанса Фано ^24,25 моделируется как интерференция поляризованной y -поляризованной частотно-независимой моды континуума с оптически активный узкий резонансный режим с небольшим вращением \ (\ left (\ alpha \ right) \) и эллиптичностью \ (\ left (\ chi \ right) \). {{\ mathrm {TE}}} = — q \).Обратите внимание, что \ (\ omega _F \) — это частота, соответствующая точной деструктивной интерференции, где разность фаз между квазиуправляемой модой TE и широким континуумом становится \ (\ Psi \ left ({\ omega _F} \ right) = {\ uppi} \) и отношение амплитуд между ними равно единице. В непосредственной близости от \ (\ omega _F \), почти деструктивная интерференция в спектральной области имеет место между двумя модами с одновременным небольшим сдвигом амплитуды \ (\ left ({\ in _a \ left (\ omega \ right)} \ right) \ ) и фазовый сдвиг \ (\ left ({\ in _p \ left (\ omega \ right)} \ right) \).{{\ mathrm {TM}}}}} {{\ left ({\ gamma / 2} \ right)}} $$

(3)

Используя аналогичную структуру WVA ¹² , можно показать, что, как и в случае идеального WVA, действительная и мнимая WVA вращения поляризации \ (\ alpha \) и эллиптичности \ (\ chi \) равны проявляется как \ ({{\ in}} _ {a / p} \) зависимые большие изменения в состоянии поляризации света (описываемые элементами вектора Стокса), которые здесь действуют как указатель (см. дополнительное примечание 1).{{\ mathrm {TM}}} = \ omega _0} \ right) \), это условие легко получается около \ (\ omega _F \), что приводит к максимально достижимому усилению. Мы подчеркиваем, что WVA не выходит из строя, даже если наблюдается усиление при относительно больших смещениях амплитуды и фазы, только максимальная величина WVA уменьшается с небольшим отклонением от идеального поведения, что более точно для небольших смещений (см. Также результаты модели, представленной на дополнительном рис. 1).

Усиление эффектов МО в WMPC для возбуждения TE поляризации как проявление интерферометрической естественной WVA в резонансе Фано

Система WMPC состоит из периодического массива наноструктур благородных металлов поверх диэлектрического волноводного слоя, который изготовлен из материалов МО. которые демонстрируют фарадеевское вращение и эллиптичность.Связь спектрально широкой поверхностной плазмонной моды в металлических наноструктурах или фотонном континууме (в зависимости от возбуждающей поляризации света) с узкими квазиуправляемыми фотонными модами в волноводном слое приводит к резонансу Фано. Мы использовали метод конечных элементов (МКЭ) ²⁶ для моделирования спектров пропускания с поляризационным разрешением от такой системы (см. Методы). Схематическая иллюстрация FEM-моделирования пропускания и спектральных характеристик МО для WMPC представлена ​​на рис.1. Система WMPC, исследованная в данном исследовании, состоит из золотой (Au) решетки поверх тонкой пленки иттрий-висмутового железного граната (Y-BIG), а в качестве подложки используется кварц. Активная МО-пленка Y-BIG служит волноводным слоем, а также проявляет эффект Фарадея в присутствии внешнего магнитного поля (см. Методы). Смоделированные спектры пропускания (\ ({E} = {\ hbar} {\ omega} = {0.83} \, {\ mathrm {to}} \, {2.067eV} \)) и фарадеевское вращение и эллиптичность для различных геометрических параметров схемы WMPC с возбуждением TE поляризации приведены на рис.2. Спектры пропускания (рис. 2a, e, i), изменение спектра наблюдаемого фарадеевского вращения \ (\ psi \) (рис. 2b, f, j) и наблюдаемая суммарная эллиптичность ξ (рис. 2c , g, k) WMPC показаны для различной периодичности d (рис. 2a, b, c), ширины w (рис. 2e, f, g) и высоты h (рис. 2i, j , k) решетки Au. Можно сделать несколько наблюдений. Выраженные признаки резонанса Фано с асимметричной формой спектральной линии наблюдаются во всех спектрах пропускания с возбуждением TE поляризации (рис.2а, д, и). Здесь поверхностные плазмоны не возбуждаются напрямую, и, следовательно, резонанс Фано ^27,28,29 возникает из-за интерференции между спектрально узкой квазиуправляемой резонансной модой с идеальным фотонным континуумом. Важно отметить, что вокруг спектрального провала Фано (\ (E = \ hbar \ omega _F \)) для всех геометрические параметры WMPC. В соответствии с предыдущими отчетами ³⁰ наблюдается постепенное смещение спектрального провала Фано в сторону меньшей частоты (или энергии \ (E = \ hbar \ omega \)) с увеличением периодичности ( d ) решетки (рис.\ circ, \) соответственно. Ни значение ширины w , ни высота h Au-решетки не оказывают какого-либо существенного влияния на квазиуправляемые моды, и, следовательно, результирующая форма спектральной линии Фано WMPC не чувствительна к вариациям w и h — параметры решетки (рис. 2д, i). Соответственно, величина и спектральное изменение как фарадеевского вращения (рис. 2j), так и эллиптичности (рис. 2k) не претерпевают заметных изменений с изменением высоты h решетки.Аналогично, при переменной ширине решетки w фарадеевское вращение ψ (рис. 2f) и эллиптичность ξ (рис. 2g) демонстрируют лишь слабые изменения (эффекты Фарадея кажутся незначительно более сильными для w = 120 нм по сравнению с другими). Спектральное изменение интенсивностей переданной TM поляризации при возбуждении TE поляризации также нанесено на график для каждого из меняющихся геометрических параметров WMPC (рис. 2d, h, l). В общем, интенсивности TM поляризаций значительно слабы и приближаются к своим соответствующим минимумам вблизи спектрального провала Фано, где наблюдаются максимальные величины фарадеевского вращения и эллиптичности.Это исключает возможность роли усиленной резонансом перекрестной связи ТЕ и ТМ квазигосударственных мод в усилении эффекта Фарадея. Наблюдаемое усиление фарадеевского вращения и эллиптичности вокруг спектрального провала Фано, соответствующего почти деструктивной интерференции спектральной области между квазиуправляемой модой и фотонным континуумом, таким образом, указывает на заметную роль естественного WVA резонанса Фано для возбуждения TE поляризации. Поэтому этот аспект исследуется более подробно путем изучения зависимости усиления эффекта Фарадея от периодичности решетки и с помощью ее естественной интерпретации слабых значений.По мере продвижения мы отмечаем, что мы также предоставили распределение ближнего поля как TE, так и TM поляризаций вокруг спектрального провала Фано (дополнительный рис.3), что подтверждает преобладание поляризованного поля TE и волноводную природу поля поляризации TE и TM вокруг провала Фано (подробности см. в дополнительном примечании 3).

Рис. 1: Волноводный магнитоплазмонный кристалл (WMPC).

a Схематическое изображение моделирования фарадеевского вращения \ (\ psi \) методом конечных элементов (FEM) в спектрах пропускания системы WMPC.Направление поперечных магнитных TM (x) и поперечных электрических TE ( y ) поляризованных электрических полей света перпендикулярно и параллельно (соответственно) оси решеток Au в WMPC. b Система WMPC состоит из золотых (Au) решеток поверх тонкой пленки иттрий-висмутового железного граната (Y-BIG), а в качестве подложки принимается кварц. Пленка Y-BIG служит волноводным слоем и дополнительно проявляет эффект Фарадея в присутствии внешнего магнитного поля.Отмечены толщина пленки Y-BIG ( t ) и периодичность ( d ), ширина ( w ) и высота ( h ) решеток Au.

Рис. 2: Зависимость усиленного фарадеевского вращения и эллиптичности от геометрических параметров резонансной волноводной магнитоплазмонной системы Фано (WMPC) с поперечно-электрическим (TE) поляризованным возбуждением.

Спектры пропускания, смоделированные методом конечных элементов (МКЭ), спектральные вариации фарадеевского вращения \ (\ psi \), эллиптичность \ (\ xi \) и интенсивности прошедшей поперечной магнитной (TM) поляризации WMPC показаны для переменной периодичности ( d , ( a ), ( b ), ( c ), ( d )), ширины ( w, ( e ), ( f ) , ( g ), ( h )) и высотой ( h , ( i ), ( j ), ( k ), ( l )) золота (Au ) решетки (показаны для \ (E = \ hbar \ omega = 0.83 \, {\ mathrm {to}} \, 2.067 {\ mathrm {eV}} \)), здесь \ (\ hbar \) — это приведенная постоянная Планка, а \ (\ omega \) — частота. Яркие признаки резонанса Фано с асимметричной формой спектральной линии наблюдаются во всех спектрах пропускания ( a , e , i ). Вокруг спектрального провала Фано (\ (E = \ hbar \ omega _F \)) для всех геометрических параметров.Спектральное изменение интенсивностей переданной поперечной магнитной (TM) поляризации ( d , h , l ) также показано для каждого из изменяющихся геометрических параметров WMPC. Параметр периодичности ( d ) решетки варьируется от 400 до 650 нм с шагом 50 нм, сохраняя фиксированную ширину ( w = 120 нм) и высоту ( h = 100 нм). Аналогично, параметр w решетки изменяется от 80 до 160 нм с шагом 20 нм с фиксированными значениями d = 550 нм и h = 100 нм.Параметр h увеличен с 80 до 120 нм с шагом 10 нм для фиксированных d = 550 нм и w = 120 нм. Для наглядности рисунков базовые значения фарадеевского вращения \ (\ psi \) и эллиптичности \ ({\ upxi} \) сдвинуты на \ (\ sim \) 1,5 градуса. последовательно для каждого участка с различной периодичностью, шириной и высотой решеток Au.

На рисунке 3 обобщены результаты естественной WVA-интерпретации фарадеевского вращения и увеличения эллиптичности для TE поляризованного возбуждения для резонансных WMPC Фано с двумя различными значениями периодичности Au-решетки ( d = 550 нм, рис.3 (a – f) и d = 650 нм, рис. 3 (g – l)) и имеют те же ширину и высоту w = 120 нм и h = 100 нм соответственно. Спектральные (\ ({E} = {0.83} \, {\ mathrm {to}} \, {2.067} {\ mathrm {eV}} \)) вариации обоих фарадеевских вращений \ (\ psi \) (Рис. . 3a, g) и эллиптичность ξ (рис. 3b, h) построены вместе с профилями интенсивности прошедшего WMPC. Чтобы проанализировать эти результаты с использованием естественного WVA-формализма резонанса Фано, форма спектральной линии прошедшей интенсивности сначала аппроксимируется формулами интенсивности Фано (уравнение.{{\ mathrm {TM}}} = \ omega _0} \ right) \) есть общая амплитуда \ (\ left ({{{\ in}} _ a} \ right) \) и фазовый сдвиг \ (\ left ( {{{\ in}} _ p} \ right) \) параметры (согласно уравнениям 2 и 3). Как обсуждалось ранее на частоте, соответствующей деструктивной интерференции спектральной области \ (\ left ({\ omega _F} \ right), \), оба параметра смещения \ (({{\ in}} _ {a,} {{\ in}} _ p) \) равны нулю, и по мере того, как кто-то сдвигается спектрально немного дальше от ω _F , оба \ ({{\ in}} _ {a,} {{\ in}} _ p \) Одновременно изменяются слабые параметры измерения (показано на рис.3d). Сложная WVA (одновременная действительная и мнимая WVA) слабого эффекта Фарадея соответственно проявляется как большое усиление как вращения Фарадея, так и эллиптичности, когда \ (\ left ({{{\ in}} _ {a,} {{\ in }} _ p \ to 0} \ right) \) для WMPC с d = 550 нм (рис. 3e, f). Чтобы лучше понять важную роль естественной WVA резонанса Фано, мы показали сравнение прошедших интенсивностей TM- и TE-поляризаций с TE-поляризованным возбуждением (рис. 3c). Это ясно показывает, что передаваемая интенсивность поляризации TM намного слабее, чем сигнал поляризации TE, и оба приближаются к своим соответствующим минимумам в окрестности спектрального провала Фано, где вращение достигает своего максимального значения.Это указывает на то, что усиление слабого эффекта Фарадея возникает из-за близкой к деструктивной интерференции ТЕ поляризованной квазиуправляемой моды с непрерывной модой в непосредственной близости от спектрального провала Фано и происходит за счет сигнала полной интенсивности, который равен универсальная подпись WVA. Моделируемое вращение Фарадея ψ и эллиптичность ξ для WMPCS, имеющего d = 550 нм, также следует \ (\ left ({\ propto \ alpha \, {\ mathrm {cot}} \, { {\ in}} _ {a / p} \ sim \ frac {\ alpha} {{{{\ in}} _ {a / p}}}} \ right) \) поведение (Рис.3e, f), как предсказывает естественный формализм WVA. Количественное сравнение усиленного фарадеевского вращения ψ (рис. 3e) и эллиптичности ξ (рис. 3f) с точными теоретическими предсказаниями естественной WVA эффекта Фарадея в резонансе Фано (с использованием формул S4 и S6 Дополнительных информация) показывает хорошее согласие. Это подтверждает, что естественная WVA в резонансе Фано является основной причиной усиления слабого эффекта Фарадея в системе WMPC, имеющей значение периодичности d = 550 нм.{{\ mathrm {TM}}} = \ omega _0} \ right), \) получается идеальный сценарий WVA вокруг спектрального провала Фано, который приводит к максимальному усилению эффекта Фарадея. Это действительно так, поскольку усиление как фарадеевского вращения (рис. 3g), так и эллиптичности (рис. 3h) значительно слабее для WMPCS с d = 650 нм по сравнению с таковым для d = 550 нм ( Рис. 3а, б). Отметим, что и в этом случае, хотя точные теоретические предсказания естественной WVA эффекта Фарадея в резонансе Фано незначительно отклоняются от наблюдаемого вращения Фарадея ψ (рис.3k) и эллиптичности ξ (рис. 3l), это все же дает разумное согласие.

Рис. 3: Интерпретация усиленного фарадеевского вращения и эллиптичности волноводного магнитоплазмонного кристалла (WMPC) для возбуждения с поперечной электрической (TE) поляризацией посредством естественного усиления слабой величины (WVA) эффекта Фарадея в резонансе Фано.

Результаты моделирования показаны для двух различных периодичностей ( d ) решетки в WMPC: ( a — f ) d = 550 нм и ( g — l ) d = 650 нм.Спектральные вариации \ (\ left ({E = \ hbar \ omega = 0.83 \, to \, 2.067 \, eV} \ right) \) (здесь \ (\ hbar \) — приведенная постоянная Планка, а \ (\ omega \) — частота) фарадеевского вращения \ (\ psi \) (правая ось, красная сплошная линия) ( a , g ) и эллиптичности \ (\ xi \) (правая ось, красная сплошная линия) ( b , h ) показаны вместе с профилями прошедшей интенсивности (синяя сплошная линия на левой оси) и фарадеевским вращением голой пленки (красная пунктирная линия на левой оси). На вставке к рис.3 a , спектральное изменение магнитооптической добротности (MOFOM) системы WMPC (розовая сплошная линия) показано вокруг области падения спектра Фано и сравнивается с таковой для голой пленки (розовая пунктирная линия). c Сравнение интенсивностей прошедшего поперечного магнитного поля (TM) (красная сплошная линия на правой оси) и интенсивностей TE-поляризации (синяя сплошная линия левой оси) для возбуждения TE-поляризации. d , i и j Спектральные вариации параметров слабых измерений, смещения амплитуды \ ({{\ in}} _ a \) (левая ось, синяя сплошная линия) и смещения фазы \ ({{\ in}} _ p \) (правая ось, красная сплошная линия) вокруг спектрального провала Фано ( E = ω _F ) для обеих волноводных мод.Параметры \ prime \) показаны на нижней и верхней \ (X \) — осях соответственно.

Подводя итог, результаты, представленные на рис. 2 и 3 предоставляют убедительные доказательства того, что естественная WVA эффекта Фарадея в спектральной области интерференции резонанса Фано является основным механизмом усиления фарадеевского вращения и эллиптичности в WMPC с возбуждением TE поляризации. Кроме того, сильное спектральное перекрытие между режимами квазиуправляемого резонанса TM ( x ) и TE ( y ) обеспечивает идеальную настройку для естественного WVA в резонансе Фано, что приводит к достижению оптимального увеличения фарадеевского вращения и эллиптичности в WMPC. .Также важно отметить, что приближение WVA не нарушается, даже если резонансные моды спектрально удалены друг от друга, только величина усиления уменьшается с небольшим отклонением от идеального поведения WVA, которое, как известно, является более точным для малых значений. параметров амплитуды и сдвига фазы. Следовательно, логично сделать вывод, что в этом случае работает один и тот же механизм естественной WVA, даже если резонансные частоты двух мод не совпадают.

Здесь уместно отметить, что усиление любого слабого эффекта в рамках WVA всегда происходит за счет сигнала полной интенсивности. Несмотря на потерю сигнала, было хорошо продемонстрировано ^15,16,17,19 , что WVA приводит к значительному повышению фактического отношения сигнал / шум, поскольку он отбрасывает избыточный сигнал и улавливает только соответствующую часть сигнала, ответственного за него. для эффекта усиления. Усиление фарадеевского вращения в нашей системе WMPC с возбуждением TE поляризации в этом отношении не является исключением.Как и другие обычные стратегии оптимизации WVA, здесь также можно одновременно получить оптимальное усиление эффекта Фарадея и умеренное пропускание, тщательно выбирая частотное окно вокруг спектрального провала Фано (подробности см. В дополнительном примечании 2). Обратите внимание, что для приложений фотонных устройств желательно одновременное улучшение как оптического пропускания, так и угла фарадеевского вращения. Чтобы оценить практические характеристики МО устройства, магнитооптический показатель качества (MOFOM) обычно определяется как \ ({\ mathrm {MOFOM}} = \ left ({\ left | \ theta \ right | \ times \ sqrt T} \ right) \), где \ (\ theta \) — угол фарадеевского вращения, а \ (T \) — коэффициент пропускания ⁴ .Поэтому на вставке к рис. 3a мы показали спектральное изменение MOFOM системы WMPC вокруг спектрального провала Фано (в интересующей области) и сравнили его с таковым для голой пленки. Этот рисунок ясно подчеркивает преимущество использования системы WMPC и свидетельствует о том, что система WMPC является потенциальным кандидатом для создания невзаимных фотонных устройств. В этой связи также важно отметить, что во всех реалистичных оптических резонансных системах Фано (таких как WMPC) интенсивность рассеяния никогда не достигает нуля на спектральном провале Фано из-за наличия конечной диссипации в практических системах.Это также может позволить работать даже с точным провалом Фано, где можно использовать максимальное усиление. Теперь обратим наше внимание на усиление эффекта Фарадея в WMPC с возбуждением TM поляризации, когда поверхностные плазмоны возбуждаются непосредственно, и, следовательно, ожидается, что лежащий в основе механизм будет принципиально другим и более сложным.

Усиление эффектов МО в WMPC для возбуждения TM-поляризации: роль сильной связи волновод-плазмон и предотвращение пересечения гибридизация и сильная связь волноводно-плазмонных мод.В результате гибридная мода волновод-плазмон расщепляет резонанс, и в спектрах пропускания наблюдаются два провала (\ ({E} = {0.83} \, {\ mathrm {to}} \, {2.067} {\ mathrm {eV}} \)) WMPC (рис. 4a, e, i). Несмотря на небольшую спектральную асимметрию в спектрах пропускания, резонанс Фано не так заметен, как резонанс для возбуждения TE поляризации. Одной из причин этого является тот факт, что в случае возбуждения ТЕ поляризации фотонный континуум обеспечивает идеальный континуум, необходимый для идеального резонанса Фано, тогда как мода широких поверхностных плазмонов имеет конечную ширину спектральной линии.Несмотря на то, что в одном из них есть гибридизированные волноводно-плазмонные моды, доминирующие вклады двух разных мод в наблюдаемые спектральные провалы все же можно различить для определенного диапазона геометрических параметров WMPC. Например, при меньшем значении периодичности решетки

d = 400 нм провал пропускания на нижнем конце частоты (энергия \ (E = \ hbar \ omega \ sim 1.38 {{{\ mathrm {эВ}}} } \)) демонстрирует более широкую спектральную особенность, в которой, по-видимому, преобладает мода широких поверхностных плазмонов (рис.4а). С другой стороны, резкий волноводный резонанс доминирует над поведением более узкого провала на более высокой частоте (\ (E \) ~ 1.91 \ ({\ mathrm {eV}} \)) (обсуждается ниже). При увеличении значения периодичности d решетки две моды (волноводная мода и мода плазмонного резонанса) сближаются спектрально ближе друг к другу, и наблюдается явное поведение избегания или предотвращения пересечения ^30,31 как проявление явления сильной связи (рис. 4а). Однако важно отметить, что большое усиление как фарадеевского вращения ψ (рис.4b) и эллиптичность ξ (рис. 4c) всегда наблюдаются в спектральном провале на нижнем конце частоты, который в основном определяется модой поверхностного плазмона для более низкого значения периодичности решетки (ниже режима избегания пересечения) и преобладает. волноводной модой с большей периодичностью решетки (выше избегаемого пересечения). Таким образом, как усиление электромагнитного поля в ближней зоне, связанное с поверхностными плазмонами, так и образование сильно связанного волноводно-плазмонного поляритона играют важную роль в этом усилении.\ circ \)) получены для диапазона d ~ 475–550 нм. Это интересно, поскольку этот диапазон периодичности находится точно в пределах окна режима избегания пересечения, где расщепление минимально, а две моды спектрально наиболее близки (показано ниже). Это подчеркивает важную роль сильной связи и предотвращения пересечения мод волновод-плазмон в результирующем усилении эффекта Фарадея. Отметим, что очень похожая тенденция наблюдается и при изменении ширины w решетки в WMPC (рис.4д, е, ж). Принцип избегания пересечения двух мод проявляется в спектрах пропускания, поскольку параметр ширины w изменяет спектральное положение плазмонного резонанса (рис. 4e). Максимальное усиление фарадеевского вращения (рис. 4f) и эллиптичности (рис. 4g) достигается при ширине решетки 120 нм, что снова находится в пределах окна режима минимального спектрального расщепления, в котором избегают пересечения. Существенных изменений в спектрах пропускания (рис. 4i) при изменении высоты решетки h не наблюдается, так как это не влияет ни на спектральный отклик плазмонов, ни на волноводные резонансы (рис.4 i, j, k). Для каждого из случаев различной периодичности, ширины и высоты решетки в WMPCS также показаны прошедшие спектры TE поляризации с возбуждением TM поляризации (рис. 4, d, h, l).

Рис. 4: Зависимость усиленного фарадеевского вращения и эллиптичности от геометрических параметров волноводной системы магнитоплазмонного кристалла (WMPC) с поперечно-магнитным (TM) поляризованным возбуждением.

Спектры пропускания, смоделированные методом конечных элементов (МКЭ), спектральные вариации фарадеевского вращения \ (\ psi \), эллиптичность \ (\ xi \) и интенсивности прошедшей поперечной электрической (TE) поляризации WMPC показаны для различной периодичности ( d , a , b , c , d ), ширины ( w , e , f , g , h ) и высоты ( h , i , j , k , l ) золотых (Au) решеток (показано для \ (E = \ hbar \ omega = 0.83 \, {\ mathrm {to}} \, 2.067 {\ mathrm {eV}} \)) здесь ħ — это приведенная постоянная Планка, а \ (\ omega \) — частота. Одновременное возбуждение волновода и плазмона приводит к образованию гибридных плазмонно-волноводных мод и, как следствие, в спектрах пропускания появляются два провала ( a , e , i ). Значительное усиление вращения Фарадея ( b , f , j ) и эллиптичности ( c , g , k ) наблюдается вокруг провала передачи на нижнем конце частоты.Спектральное изменение интенсивностей переданной поперечной электрической (TE) поляризации ( d , h , l ) также показано для каждого из изменяющихся геометрических параметров WMPC. Параметр периодичности ( d ) решетки варьируется от 400 до 650 нм с шагом 50 нм, сохраняя фиксированную ширину (w = 120 нм, ), и высоту ( h = 100 нм). Аналогично, параметр w решетки изменяется от 80 до 160 нм с шагом 20 нм с фиксированными значениями d = 550 нм и h = 100 нм.Параметр h увеличен с 80 до 120 нм с шагом 10 нм для фиксированных d = 550 нм и w = 120 нм. Для наглядности рисунков базовые линии каждого из спектров сдвинуты. Для наглядности рисунков базовые значения фарадеевского вращения \ (\ psi \) и эллиптичности \ ({\ upxi} \) сдвинуты на \ (\ sim \) 1,5 градуса. последовательно для каждого участка с различной периодичностью, шириной и высотой решеток Au.

Для дальнейшего понимания роли поведения избегания пересечения, связанной с сильной связью мод волновод-плазмон, частоты (энергия \ (E = \ hbar \ omega \)), соответствующие двум спектральным провалам, показаны как функция переменной величины периодичности d решетки в WMPC (рис.5а). Видно четкое поведение избегания пересечения, и минимальная спектральная разница (минимальное расщепление) между двумя ветвями появляется для периодичности решетки d ~ 475–550 нм, для которой максимальное увеличение амплитуд фарадеевского вращения \ (\ psi \) (Рис. 5б) и эллиптичность \ (\ xi \) (рис. 5в). Чтобы понять роль гибридизации плазмонной и волноводной мод, моделируемое пространственное распределение магнитного поля для входной TM поляризации (\ (H_y \)) на частотах (энергиях), соответствующих двум провалам пропускания, показано для трех различных периоды решетки.Первый предназначен для периода решетки d = 400 нм (рис. 5d) ниже режима избегания пересечения, второй — для d = 500 нм (фиг. 5e), что точно соответствует режиму избегания пересечения, соответствующему минимальное расщепление, а третье — для d = 650 нм (рис. 5f) выше режима избегания пересечения. Для периода решетки d = 400 нм ниже избегаемого пересечения распределение поля, соответствующее спектральному провалу на более низкой частоте (\ (E \) = 1.38 эВ) показывает доминирующий характер плазмонного резонанса, тогда как распределение волноводного поля лучше видно в более длинной области частот (\ (E \) = 1.91 эВ) (рис. 5г). Выше предотвращенного пересечения мод характер двух мод меняется, что можно четко наблюдать из пространственного распределения поля для периода решетки d = 650 нм (рис. 5f). Падение на более низкой частоте (\ (E \) = 1,14 эВ) теперь показывает заметную сигнатуру распределения волноводного поля и провал на более высокой частоте (\ (E \) = 1.46 эВ) преобладает плазмонная мода. Для периода решетки d = 500 нм вблизи избегаемого пересечения наблюдается более сильная гибридизация волноводно-плазмонной моды, где также наблюдается максимальное усиление вращения и эллиптичности. Обратите внимание, что усиление эффекта Фарадея наблюдается в области падения спектра на более низких частотах в режиме избегания пересечения, где усиление электромагнитного поля является максимальным (рис. 5d, e, f). Также важно в этом отношении, что в окне избегаемого пересечения (при ~ d = 500 нм периодичность решетки) плазмонная и волноводная моды спектрально наиболее близки друг к другу, что приводит к пересечению ТЕ-волноводной моды. Дисперсионная кривая с нижним провалом частоты ТМ-возбужденной гибридной волноводно-плазмонной моды (показанная на рис.5а). Таким образом, это обеспечивает идеальную настройку для усиленной резонансом перекрестной связи между поляризациями TM-TE, обеспечивая максимальное усиление эффекта Фарадея в этой области.

Рис. 5: Понимание роли сильной связи волновод-плазмон и предотвращение пересечения усиленного эффекта Фарадея в системе волноводных магнитоплазмонных кристаллов (WMPC) с поперечно-магнитным (TM) поляризованным возбуждением.

a Частоты (энергия \ (E = \ hbar \ omega \)) (здесь \ (\ hbar \) — приведенная постоянная Планка, а \ (\ omega \) — частота), соответствующие провалам спектра: показаны как функция переменного значения периодичности d решетки в WMPC, ширина и высота, фиксированные на 120 и 100 нм, соответственно.Дисперсия поперечной электрической (TE) волноводной моды (черная пунктирная линия) также показана для различных периодичностей. Спектральное изменение (\ (E = \ hbar \ omega = 0.83 \, {\ mathrm {to}} \, 2.067 \, {\ mathrm {eV}} \)) вращения Фарадея \ (\ psi \) ( b , правая ось, красная сплошная линия) и эллиптичность \ (\ xi \) ( c , правая ось, красная сплошная линия) для периодичности решетки d = 500 нм в пределах окна избегаемого пересечения.