電磁波的輻射ch-全文預(yù)覽
【正文】 x ik rdV i tr?? ? ?? ? ? ?? ????????? ??? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ???? ????? ????????????19 ? ? ? ? ? ? dVr ik rxx ? ?? e x p4 10?? ????? 輻射場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 由 ? ?( , ) ( ) e x pB A B x t B x i t?? ? ? ? ? ?其中 ( ) ( )B x A x? ? ?? 輻射場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度 利用 ? ?0 0 0 0EB H Jt? ? ? ??? ? ? ? ? ? ??在電流分布以外的區(qū)域 ? ? ? ?0 0 0 011 e x pE B B x i tt ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ??? ?( , ) ( ) e x pE x t E x i t?? ? ?其中 ? ? ? ?200() i icE x B x B x? ? ? ?? ? ? ? ? ?或 ? ? ? ?() ic icE x B x A xkk ??? ? ? ? ? ? ? ???利用了 kc??20 電荷電流系統(tǒng)輻射問(wèn)題有 3個(gè)特征長(zhǎng)度：電荷電流分布區(qū)域線度 l， 輻射電磁波波長(zhǎng) l， 場(chǎng)點(diǎn)到電荷（電流）的距離 r。 微觀情形：變速運(yùn)動(dòng)（加速度不為零）的帶電粒子輻射電磁波。 輻射場(chǎng)某點(diǎn)的勢(shì)決定于較早時(shí)刻的電荷電流分布，稱為推遲勢(shì)。所以 r x x??? ????? ? ?,J x t?? ?x?? ?? ? ?39。 xxx ????? ???? 電荷連續(xù)分布的帶電體 ? ?dVcrtxrtx ?????? ??? ? ,14 1,0?? ????對(duì)于矢勢(shì) ? ? 39。 0?r 在 r＝ 0 點(diǎn)及其鄰域，上式仍滿足達(dá)朗貝爾方程 考慮球心在原點(diǎn)，半徑為 h（很小）的球體積，考察積分 210 0222224114 IIcrtQrtcdrrI ???????? ?????? ?????????????? ?h????? ?????? ??????????? ?????? ?????hh???? 002020222214411 r d rcrtQcdrrcrtQrtcI當(dāng)時(shí) 時(shí)， ，所以 0?h ? ? ? ?rQ t Q tc?? ????? ? 22 20 00QtI r d rchh???? ? ? ??12 ? ???????? ?????? ???h???0 0221 414crtQrdrrI 作用有三種項(xiàng)：（ Ⅰ ）對(duì) Q 兩次微商；（ Ⅱ ）對(duì) Q 一次微商和對(duì)（ 1/r）一次微商的乘積；（ Ⅲ ）對(duì)（ 1/r）兩次微商。對(duì)于 電磁波輻射 應(yīng)考慮第一項(xiàng)，對(duì)于 電磁波吸收 應(yīng)考慮第二項(xiàng)。 第一項(xiàng)：等相面由 決定。在球坐標(biāo)下，標(biāo)勢(shì)具有球?qū)ΨQ性，與 q 和 ? 無(wú)關(guān)。 ? 對(duì)洛倫茲規(guī)范 ???????????????????022220222211?????tcJtAcA???稱為 達(dá)朗貝爾方程。注意 是縱場(chǎng)，對(duì)于電場(chǎng) ??tAE?????? ?? ?選擇矢勢(shì)散度 這稱為 洛倫茲規(guī)范條件 012 ?????? tcA ??在這種規(guī)范下，關(guān)于勢(shì)的方程簡(jiǎn)化為很簡(jiǎn)單的對(duì)稱的形式。 ? 近代物理中，規(guī)范不變性是決定相互作用形式的一條重要規(guī)律，這不僅反映在電磁相互作用中，而且反映在強(qiáng)相互作用和弱相互作用中，傳遞這些相互作用的場(chǎng)也稱為 規(guī)范場(chǎng) ，電磁場(chǎng)就是一種規(guī)范場(chǎng)。 ? ?BE ??,? 量子論中 ， 不能描述電磁場(chǎng)的全部物理屬性。 3 ??????????????ABtAE?????求解電磁場(chǎng)問(wèn)題，轉(zhuǎn)化為求解勢(shì)函數(shù)的問(wèn)題。1 2 0??? B? 要求引入矢勢(shì)滿足： BA ?? ??? 矢勢(shì)的 物理意義 ：在任一時(shí)刻，矢勢(shì)沿任一閉合回路的積分等于該時(shí)刻通過(guò)回路的磁通量。一般地， ? 不僅與 E 有關(guān)，而且與 B 有關(guān)，不再具有電勢(shì)的物理意義。 ? ?A?,? ? ?, A??? ? ?BE ??,? ?A?,? ? ?BE ??,4 規(guī)范變換 ??????????????tAA?????? 不同規(guī)范對(duì)應(yīng)相同的觀測(cè)量 ，即當(dāng)勢(shì)作規(guī)范變換時(shí)，所有物理量和物理規(guī)律保持不變 —— 規(guī)范不變性 。 ????? ddzzdyydxxld ???????????? ?5 ? 在經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)， 是為了描述和求解電磁場(chǎng)的方便而引入的輔助量，規(guī)范不變性是用 描述時(shí)具有的數(shù)學(xué)特征；在量子論中， 具有獨(dú)立的物理意義，規(guī)范不變性成為量子論重要的物理原理。 ? ?A?,?6 選擇矢勢(shì)散度 這稱為 庫(kù)侖規(guī)范條件 0??? A?此時(shí)矢勢(shì)是橫場(chǎng)。 ? ???? ? ?/At?? ?7 真空中 ? ?? ?22000000000000tAtJtAtJtEJHBA??????????????????????????????????????????????????????????????又 ? ? ? ? AAA ??? 2?????????? ，且 2001c???? ? ? ? 22
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