Свойство - электромагнитное поле
Cтраница 3
Элементарные частицы, например электроны, наряду со свойствами вещества, обладают и свойствами электромагнитного поля. [31]
Такое рассмотрение вполне допустимо, конечно, и в рамках релятивистской теории. Но Яноши, рассматривая поле электрического заряда, основывается из принципах, которые он относит только к свойствам электромагнитного поля, а не к общим свойствам материи, определяющим метрику пространства - времени. Поэтому автор приходит к выводу, что лоренцевы деформации возникают в результате ускорения системы и зависят от структуры электрона [ 25, с. При таком подходе остается открытым вопрос о других полях, в частности, о полях, ответственных за сильные взаимодействия частиц. Подобная трактовка лоренцевых деформаций не просто выдвигает ложные причины релятивистских эффектов, а лишает теорию относительности основного ее преимущества - общности ее утверждений и возможности выхода ее предсказаний за конкретный экспериментальный материал, полученный еще до создания теории. Яноши считает, что отсутствия experimentum crucis, отличающего его динамическое построение от теории относительности, вполне достаточно, чтобы по философским соображениям предпочесть именно его построение, отказавшись от теории относительности как теории пространства и времени. Однако существуют эксперименты в области ядерных и слабых взаимодействий, для которых построение Яноши не предсказывает каких-либо конкретных результатов, в то время как теория относительности дает для них предсказания, прекрасно согласующиеся с опытом. Так, рост массы протонов со скоростью, разлет протонов после ядерного рассеяния под углом л / 2, время жизни быстрых частиц, распадающихся в результате процессов слабого взаимодействия, показывают правильность обобщения, полученного в теории относительности из полного отрицания абсолютного движения. [32]
Таким образом, в любой замкнутой физической системе при отсутствии внешних воздействий остается справедливым не только закон сохранения энергии, но и закон сохранения импульса. Для этого необходимо и достаточно считать, что наша система, содержащая как заряженные частицы, так и электромагнитное поле, обладает не только механическим импульсом Q, но и импульсом G, определяемым формулой (4.81), который зависит от свойств электромагнитного поля и представляет собой электромагнитный импульс. [33]
Напротив, при убывании магнитной индукции ( - г - направление вектора Е образует правый винт с направлением В. Изучая свойства электромагнитного поля, Максвелл задался вопросом: если переменное магнитное поле порождает электрическое поле, то не существует ли в природе обратного процесса. Не порождает ли переменное электрическое поле в свою очередь магнитное. Это соображение, диктуемое уверенностью в единстве природы, во внутренней стройности и гармонии законов природы, составляет основу гипотезы Максвелла. [34]
В заключение обсудим еще один вопрос. Каким же образом разрешается этот вопрос в моем объяснении свойства II электромагнитного поля. Если ( рис. 29) разделить эту волну на две части Wl и W2t которые, огибая магнитный стержень, вновь соединяются в точке Q, то в Q должно как-то проявиться возникшее при обходе магнита искажение формы этих волн. Появление различия в длине линеек - большое затруднение для реальной жизни, а различие формы волн может проявиться только в изменении интерференционной картины и не приведет к каким-либо затруднениям. [35]
Для написания Lz воспользуемся следующими соображениями: во-первых, плотность g должна быть инвариантом, и во-вторых, функция L3 должна быть аналогична классической функции Лагранжа в механике, пропорциональной разности потенциальной и кинетической энергий. При электромагнитных колебаниях энергия переходит из электрической в магнитную и обратно, как при механических из кинетической в потенциальную. Таким образом, хотя плотность функции Лагранжа, аналогичная (24.27), оказывается возможной по своим трансформационным качествам, Она не соответствует наблюдаемым на опыте свойствам электромагнитного поля. В квантовой механике теория, основанная на плотности функции Лагранжа, квадратичной как относительно потенциала, так и его производных, приводит к частицам с конечной массой покоя, в то время как в электромагнитной теории фотоны имеют нулевую массу покоя. [36]
Ее называют массой покоя, или собственной массой тела. У различных видов дискретных частиц собственная масса имеет различное значение и есть такие формы материи, дискретные частицы которых не имеют собственной массы, она равна нулю. Такие формы материи называются полями. Наиболее изучены свойства электромагнитного поля, движение которого ощущается нами в виде света и теплоты. Элементам электромагнитного поля - фотонам не свойственно состояние относительного покоя, что и определяет отсутствие у них собственной массы. [37]
Глубинные аномальные источники, в свою очередь, приводят к возникновению вторичных аномальных полей, к-рые несут информацию о наличии и строении глубинных аномальных объектов. Время проявления аномальных полей в общем измеряемом сигнале определяют усредненные характеристики среды, в к-рой распространяется зондирующее поле: ср. Приближенно время проявления аномального сигнала в измеряемом сигнале может быть оценено на основании использования формулы скин-слоя. Исследование изменений свойств электромагнитного поля во времени ( или по частоте) лежит в основе частотно-временных методов электроразведки, получивших наибольшее распространение. E t) опирается на решение электродпнамич. [38]
Соотношения (1.25) - (1.30) относятся к-числу наиболее фундаментальных соотношений современной физики, на которых, как показано выше, базируется, в частности, квантовомеханиче-ская теория поглощения и излучения ( теории рассеяния мы коснемся ниже в гл. Вообще говоря, строгое рассмотрение вопроса о взаимодействии света с веществом может быть получено в рамках квантовой электродинамики, принимающей во внимание как квантовые свойства молекул, так и квантовые свойства поля. К сожалению, однако, практическая невозможность найти точные решения основных уравнений квантовой оптики и необходимость пользоваться теорией возмущений пока сильно ограничивают область ее применения. Поэтому в подавляющем большинстве современных спектроскопических исследований ( как экспериментальных, так и теоретических) в основу рассмотрения кладутся квантовомеханические представления, в которых, как уже отмечалось, свойства атомов и молекул описываются с квантовой, а свойства электромагнитного поля с классической точек зрения. [39]
Электромагнитные поля, как и их источники, - материальны. Электромагнитное поле может проявляться в виде переменных полей, а также в виде постоянных во времени ( стационарных) электростатического и магнитного полей, порожденных неподвижными заряженными частицами или потоком заряженных частиц соответственно. В электромагнитном поле электрическое и магнитное поля взаимосвязаны и обусловливают единый физический процесс, порождаемый изменяющимися во времени токами и зарядами. В микромире свойства электромагнитного поля, как и элементарных частиц, описываются законами квантовой механики. [40]
 |
Поле излучения квадруполя dxy. [41] |
Электрические поля диполей и квадруполей имеют различные радиальную и угловую зависимости. Поле диполя описывается вектором, имеющим три компоненты вдоль осей х, у и г. Квадрупольный момент имеет пять независимых компонент и является не вектором, а диадой или тензором. Свойства тензоров рассмотрены в гл. Моменты более высокого порядка типа октуполей и др. для нас не представляют интереса. Однако для дальнейшего изложения необходимы свойства электромагнитного поля осциллирующего магнитного диполя, которые мы здесь кратко обсудим. [42]
Это особенно важно тогда, когда речь идет о фундаментальных законах физики, которые лежат в основе изучаемого материала. Многие разделы совре менной физики основаны на постулатах, которые связаны с экспериментом сложным образом. Однако и в этом случае демонстрация опытов играет существенную роль в усвоении материала. Наверное, трудно убедить студента в правильности теории электромагнетизма, если, введя понятие напряженности и заряда, сразу записать полную систему уравнений Максвелла. Демонстрируя частные случаи электрических и магнитных явлений, делая выводы о разумности абстракций, позволяющих сформулировать некоторые частные законы, преподаватель подводит студента к убеждению в правильности обобщения их в виде уравнений Максвелла. А затем математическим путем устанавливает свойства электромагнитного поля и поведение зарядов в разных ситуациях, демонстрируя некоторые из них на лекции. [43]
Заряд и масса электрона, как видно из равенств (3.2) и (3.53), крайне малы. При этом заряд рассматривается в электронной теории как неотъемлемое первичное свойство электронов и ионов; величина элементарного заряда не выражается через другие физические константы. Масса электрона, согласно электронной теории, имеет, по крайней мере отчасти, электромагнитное происхождение. В самом деле, если электрон движется с постоянной скоростью, то, обладая зарядом, он окружен магнитным полем. Замедление движения приводит к ослаблению этого поля, причем в соответствии с законом электромагнитной индукции возникает электрическое поле. Возникающая, таким образом, сила инерции означает существование некоторой инертной массы электрона. Эта масса называется электромагнитной, так как она обусловлена существованием и свойствами электромагнитного поля, созданного электроном. [44]
Страницы: 1 2 3