«Էլեկտրամագնիսական դաշտ»–ի խմբագրումների տարբերություն

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Content deleted Content added
չ վերջակետների ուղղում, փոխարինվեց: ը: → ը։ (22) oգտվելով ԱՎԲ
պարզեցնում եմ հղումները oգտվելով ԱՎԲ
Տող 1. Տող 1.
{{Էլեկտրամագնիսականություն}}
{{Էլեկտրամագնիսականություն}}
'''Էլեկտրամագնիսական դաշտ''', մատերիայի ձև է, իրականացնում է լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունը։ Էլեկտրամագնիսական դաշտի աղբյուրը դադարի կամ շարժման վիճակում գտնվող [[Էլեկտրական լիցք|էլեկտրական լիցքեր]]ն են։ Անշարժ լիցքերի շուրջը գոյություն ունի ստատիկ [[Էլեկտրական դաշտ|էլեկտրական դաշտ]], հավասարաչափ-ուղղագիծ շարժման դեպքում լրացուցիչ առաջանում է ստատիկ [[մագնիսական դաշտ]], իսկ արագացումով շարժվելիս ստեղծվում է փոփոխական էլեկտրամագնիսական դաշտ, որի մի մասն անջատվում է լիցքերից և ճառագայթվում տարածության մեջ [[էլեկտրամագնիսական ալիքներ]]ի ձևով։
'''Էլեկտրամագնիսական դաշտ''', մատերիայի ձև է, իրականացնում է լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունը։ Էլեկտրամագնիսական դաշտի աղբյուրը դադարի կամ շարժման վիճակում գտնվող [[էլեկտրական լիցք]]երն են։ Անշարժ լիցքերի շուրջը գոյություն ունի ստատիկ [[էլեկտրական դաշտ]], հավասարաչափ-ուղղագիծ շարժման դեպքում լրացուցիչ առաջանում է ստատիկ [[մագնիսական դաշտ]], իսկ արագացումով շարժվելիս ստեղծվում է փոփոխական էլեկտրամագնիսական դաշտ, որի մի մասն անջատվում է լիցքերից և ճառագայթվում տարածության մեջ [[էլեկտրամագնիսական ալիքներ]]ի ձևով։


== Բնութագրերը ==
== Բնութագրերը ==
=== Լարվածություններ ===
=== Լարվածություններ ===
Էլեկտրամագնիսական դաշտը բնութագրվում է [[Էլեկտրական դաշտի լարվածություն|էլեկտրական դաշտի լարվածության]] <math>\vec E</math> և [[Մագնիսական դաշտի լարվածություն|մագնիսական դաշտի լարվածության]] <math>\vec H</math> վեկտորներով, որոնց մեծությունն ու ուղղությունը, ընդհանուր առմամբ, տարածության տարբեր կետերում տարբեր է, ընդ որում՝ փոփոխական մագնիսական դաշտը սկզբնավորում է փոփոխական էլերկտրական դաշտ ([[էլեկտրամագնիսական ինդուկցիա]]յի երևույթ)և հակառակը։ Էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը կարելի է առանձին-առանձին դիտարկել միայն դանդաղ փոփոխվող էլեկտրամագնիսական դաշտի դեպքում, երբ դրանց փոխադարձ կապը էական չէ։ Պետք է նկատի ունենալ, սակայն, որ էլեկտրամագնիսական դաշտի բաժանումը երկու դաշտերի պայմանական է։
Էլեկտրամագնիսական դաշտը բնութագրվում է [[Էլեկտրական դաշտի լարվածություն|էլեկտրական դաշտի լարվածության]] <math>\vec E</math> և [[Մագնիսական դաշտի լարվածություն|մագնիսական դաշտի լարվածության]] <math>\vec H</math> վեկտորներով, որոնց մեծությունն ու ուղղությունը, ընդհանուր առմամբ, տարածության տարբեր կետերում տարբեր է, ընդ որում՝ փոփոխական մագնիսական դաշտը սկզբնավորում է փոփոխական էլերկտրական դաշտ ([[էլեկտրամագնիսական ինդուկցիա]]յի երևույթ)և հակառակը։ Էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը կարելի է առանձին-առանձին դիտարկել միայն դանդաղ փոփոխվող էլեկտրամագնիսական դաշտի դեպքում, երբ դրանց փոխադարձ կապը էական չէ։ Պետք է նկատի ունենալ, սակայն, որ էլեկտրամագնիսական դաշտի բաժանումը երկու դաշտերի պայմանական է։


=== Պոտենցիալներ ===
=== Պոտենցիալներ ===
Տող 10. Տող 10.


=== Էներգիայի խտություն ===
=== Էներգիայի խտություն ===
Էլեկտրամագնիսական դաշտի էներիգիայի խտությունը վակուումում որոշվում է
Էլեկտրամագնիսական դաշտի էներիգիայի խտությունը վակուումում որոշվում է


: <math>\vec E= \frac{1}{8\pi}\left(\vec{E}^2 + \vec{H}^2\right)</math>
: <math>\vec E= \frac{1}{8\pi}\left(\vec{E}^2 + \vec{H}^2\right)</math>


բանաձևով, իսկ միավոր մակերեսի միջով (այդ մակերեսին ուղղահայաց ուղղությամբ) վայրկյանում անցնող էլեկտրամագնիսական էներգիայի հոսքը՝ [[Պոյնտինգի վեկտոր]]ով՝
բանաձևով, իսկ միավոր մակերեսի միջով (այդ մակերեսին ուղղահայաց ուղղությամբ) վայրկյանում անցնող էլեկտրամագնիսական էներգիայի հոսքը՝ [[Պոյնտինգի վեկտոր]]ով՝


: <math> \vec S = \frac {c}{4 \pi} [ \vec E \times \vec H]</math>
: <math> \vec S = \frac {c}{4 \pi} [ \vec E \times \vec H]</math>
Տող 20. Տող 20.
('''c'''-ն լույսի արագությունն է): Էլեկտրամագնիսական երկու (կամ մի քանի) դաշտերի վերադրման դեպքում էլեկտրական և մագնիսական դաշտի լարվածությունները գումարվում են՝
('''c'''-ն լույսի արագությունն է): Էլեկտրամագնիսական երկու (կամ մի քանի) դաշտերի վերադրման դեպքում էլեկտրական և մագնիսական դաշտի լարվածությունները գումարվում են՝
:<math>\vec E = \vec E_1 + \vec E_2</math>, <math>\vec H = \vec H_1 + \vec H_2</math>
:<math>\vec E = \vec E_1 + \vec E_2</math>, <math>\vec H = \vec H_1 + \vec H_2</math>


որտեղ <math>\vec E_1,</math> <math>\vec E_2,</math> <math>\vec H_1,</math> <math>\vec H_2</math> բաղադրիչ դաշտերի լարվածություններն են։
որտեղ <math>\vec E_1,</math> <math>\vec E_2,</math> <math>\vec H_1,</math> <math>\vec H_2</math> բաղադրիչ դաշտերի լարվածություններն են։


Արդյունարար էլեկտրամագնիսական դաշտի էներգիայի խտությունը որոշելիս բաղադրիչ դաշտերի էներգիայի խտություններից բացի, պետք է հաշվի առնել նաև այդ դաշտերի փոխադարձ էներգիան։
Արդյունարար էլեկտրամագնիսական դաշտի էներգիայի խտությունը որոշելիս բաղադրիչ դաշտերի էներգիայի խտություններից բացի, պետք է հաշվի առնել նաև այդ դաշտերի փոխադարձ էներգիան։


== Մաքսվելի հավասարումներ ==
== Մաքսվելի հավասարումներ ==
Էլեկտրամագնիսական դաշտի <math>\vec E</math> և <math>\vec H</math> լարվածությունները լիցքերի տվյալ բաշխման դեպքում կարելի է գտնել [[Մաքսվելի հավասարումներ|Մաքսվելի հավասարումներ]]ից։ Այդ հավասարումներից հետևում է, որ էլեկտրամագնիսական դաշտը (էլեկտրամագնիսական ալիքները) վակուումում տարածվում է 3×10<sup>8</sup> մ/վ արագությամբ, որն անփոփոխ է մնում իներցիալ մի համակարգից մյուսին անցնելիս։ <math>\vec E</math> և <math>\vec H</math> վեկտորները իներցիալ մի համակարգից մյուսին անցնելիս ձևափոխվում են այնպես, ինչպես E<sub>μν</sub> (μ,ν=0,1,2,3) քառաչափ թենզորի համապատասխան բաղադրիչները։ Այս հանգամանքն ապահովում է Մաքսվելի հավասարումների [[ինվարիանտություն]]ը [[Լորենցի ձևափոխումներ]]ի նկատմամբ։ Էլեկտրամագնիսական դաշտի տեսության կիրառումների զգալի մասը պահանջում է Մաքսվելի հավասարումների ձևակերպումը նյութական միջավայրի համար։ Այս դեպքում հավասարումների մեջ անհրաժեշտ է հաշվի առնել նաև միջավայրի լիցքերի և դրանց ստեղծած էլեկտրական հոսանքների համապատասխանաբար միջինացված արժեքները։
Էլեկտրամագնիսական դաշտի <math>\vec E</math> և <math>\vec H</math> լարվածությունները լիցքերի տվյալ բաշխման դեպքում կարելի է գտնել [[Մաքսվելի հավասարումներ]]ից։ Այդ հավասարումներից հետևում է, որ էլեկտրամագնիսական դաշտը (էլեկտրամագնիսական ալիքները) վակուումում տարածվում է 3×10<sup>8</sup> մ/վ արագությամբ, որն անփոփոխ է մնում իներցիալ մի համակարգից մյուսին անցնելիս։ <math>\vec E</math> և <math>\vec H</math> վեկտորները իներցիալ մի համակարգից մյուսին անցնելիս ձևափոխվում են այնպես, ինչպես E<sub>μν</sub> (μ,ν=0,1,2,3) քառաչափ թենզորի համապատասխան բաղադրիչները։ Այս հանգամանքն ապահովում է Մաքսվելի հավասարումների [[ինվարիանտություն]]ը [[Լորենցի ձևափոխումներ]]ի նկատմամբ։ Էլեկտրամագնիսական դաշտի տեսության կիրառումների զգալի մասը պահանջում է Մաքսվելի հավասարումների ձևակերպումը նյութական միջավայրի համար։ Այս դեպքում հավասարումների մեջ անհրաժեշտ է հաշվի առնել նաև միջավայրի լիցքերի և դրանց ստեղծած էլեկտրական հոսանքների համապատասխանաբար միջինացված արժեքները։


== Դասական և քվանտային էլեկտրադինամիկա ==
== Դասական և քվանտային էլեկտրադինամիկա ==

21:37, 10 Ապրիլի 2016-ի տարբերակ

Էլեկտրամագնիսական դաշտ, մատերիայի ձև է, իրականացնում է լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունը։ Էլեկտրամագնիսական դաշտի աղբյուրը դադարի կամ շարժման վիճակում գտնվող էլեկտրական լիցքերն են։ Անշարժ լիցքերի շուրջը գոյություն ունի ստատիկ էլեկտրական դաշտ, հավասարաչափ-ուղղագիծ շարժման դեպքում լրացուցիչ առաջանում է ստատիկ մագնիսական դաշտ, իսկ արագացումով շարժվելիս ստեղծվում է փոփոխական էլեկտրամագնիսական դաշտ, որի մի մասն անջատվում է լիցքերից և ճառագայթվում տարածության մեջ էլեկտրամագնիսական ալիքների ձևով։

Բնութագրերը

Լարվածություններ

Էլեկտրամագնիսական դաշտը բնութագրվում է էլեկտրական դաշտի լարվածության և մագնիսական դաշտի լարվածության վեկտորներով, որոնց մեծությունն ու ուղղությունը, ընդհանուր առմամբ, տարածության տարբեր կետերում տարբեր է, ընդ որում՝ փոփոխական մագնիսական դաշտը սկզբնավորում է փոփոխական էլերկտրական դաշտ (էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի երևույթ)և հակառակը։ Էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը կարելի է առանձին-առանձին դիտարկել միայն դանդաղ փոփոխվող էլեկտրամագնիսական դաշտի դեպքում, երբ դրանց փոխադարձ կապը էական չէ։ Պետք է նկատի ունենալ, սակայն, որ էլեկտրամագնիսական դաշտի բաժանումը երկու դաշտերի պայմանական է։

Պոտենցիալներ

և կարելի է արտահայտել օժանդակ φ և մեծությունների՝ պոտենցիալների օգնությամբ։ Տրված և դաշտերի համար φ և պոտենցիալների ընդհանրությունը միարժեք չէ։ Այդ հանգամանքը թույլ է տալիս φ և ընտրել տվյալ խնդրի պահանջներին համապատասխան՝ նրանց վրա դնելով լրացուցիչ տրամաչափարկման պայման։

Էներգիայի խտություն

Էլեկտրամագնիսական դաշտի էներիգիայի խտությունը վակուումում որոշվում է

բանաձևով, իսկ միավոր մակերեսի միջով (այդ մակերեսին ուղղահայաց ուղղությամբ) վայրկյանում անցնող էլեկտրամագնիսական էներգիայի հոսքը՝ Պոյնտինգի վեկտորով՝

(c-ն լույսի արագությունն է): Էլեկտրամագնիսական երկու (կամ մի քանի) դաշտերի վերադրման դեպքում էլեկտրական և մագնիսական դաշտի լարվածությունները գումարվում են՝

,

որտեղ բաղադրիչ դաշտերի լարվածություններն են։

Արդյունարար էլեկտրամագնիսական դաշտի էներգիայի խտությունը որոշելիս բաղադրիչ դաշտերի էներգիայի խտություններից բացի, պետք է հաշվի առնել նաև այդ դաշտերի փոխադարձ էներգիան։

Մաքսվելի հավասարումներ

Էլեկտրամագնիսական դաշտի և լարվածությունները լիցքերի տվյալ բաշխման դեպքում կարելի է գտնել Մաքսվելի հավասարումներից։ Այդ հավասարումներից հետևում է, որ էլեկտրամագնիսական դաշտը (էլեկտրամագնիսական ալիքները) վակուումում տարածվում է 3×108 մ/վ արագությամբ, որն անփոփոխ է մնում իներցիալ մի համակարգից մյուսին անցնելիս։ և վեկտորները իներցիալ մի համակարգից մյուսին անցնելիս ձևափոխվում են այնպես, ինչպես Eμν (μ,ν=0,1,2,3) քառաչափ թենզորի համապատասխան բաղադրիչները։ Այս հանգամանքն ապահովում է Մաքսվելի հավասարումների ինվարիանտությունը Լորենցի ձևափոխումների նկատմամբ։ Էլեկտրամագնիսական դաշտի տեսության կիրառումների զգալի մասը պահանջում է Մաքսվելի հավասարումների ձևակերպումը նյութական միջավայրի համար։ Այս դեպքում հավասարումների մեջ անհրաժեշտ է հաշվի առնել նաև միջավայրի լիցքերի և դրանց ստեղծած էլեկտրական հոսանքների համապատասխանաբար միջինացված արժեքները։

Դասական և քվանտային էլեկտրադինամիկա

Էլեկտրամագնիսական դաշտի՝ Մաքսվելի հավասարումների վրա հիմնված տեսությունը՝ դասական էլեկտրադինամիկան, ընդգրկում է այնպիսի բնագավառներ, ինչպիսիք են ժամանակակից էլեկտրատեխնիկան և ռադիոտեխնիկան, ռադիոֆիզիկան, օպտիկան ևն։ Սակայն էլեկտրամագնիսական դաշտի դասական տեսությունը կիրառելի չէ շատ բարձր հաճախականության էլեկտրամագնիսական ալիքների համար։ Մասնավորապես, այդ տեսությունն անկարող եղավ բացատրել էլեկտրամագնիսական ալիքների կլանումը և ճառագայթումը, Քոմփթոնի էֆեկտը, էլեկտրոն-պոզիտրոն զույգի առաջացումը և մի շարք այլ երևույթներ, որոնք իրենց հիմնավորումը գտան դաշտի քվանտային տեսության շրջանակներում՝ քվանտային էլեկտրադինամիկայում, որտեղ լիցքավորված համակարգերի և վակուումի քվանտամեխանիկական նկարագրությանը զուգընթաց տրվում է էլեկտրամագնիսական դաշտի մասնիկային նկարագրությունը։ Այդ անցումը կատարվում է քվանտային եղանակով: Վերջինս նշանակում է, որ ω հաճախականությամբ էլեկտրամագնիսական դաշտին համապատասխանության մեջ է դրվում լույսի մասնիկների՝ ֆոտոնների մի համախումբ, որոնցից յուրաքանչյուրը շարժվում է c արագությամբ, ունի հանգստի զրոյական զանգված, էներգիա, hk շարժման քանակ ( հՊլանկի հաստատունն է, k=c/ω )և 1-ի հավասար սպին: Էլեկտրամագնիսական դաշտի ինտենսիվությունը համապատասխանում է ֆոտոնների թվին։ Նյութական համակարգի և Էլեկտրամագնիսական դաշտի փոխազդեցությունը համարժեք է այդ համակարգի և ֆոտոնների փոխազդեցությանը։