劉朝建
摘 要:本文在借鑒洛倫茲推遲解的基礎(chǔ)上,就場速對物體相互作用力學(xué)效應(yīng)的影響進(jìn)行了探索,以電磁場為例,提出了以場速的力學(xué)效應(yīng)為基礎(chǔ)的非恒穏靜電磁場理論,以光速恒定為基礎(chǔ)的電磁波及光的多普勒效應(yīng),麥克斯韋方程組的多普勒效應(yīng)。
關(guān)鍵詞:推遲解;場速;光速恒定;多普勒效應(yīng)
中圖分類號:O412.3
1 緒言
在經(jīng)典物理學(xué)中,無論是引力場還是靜電磁場都是恒穏場和保守場,在引力場還是靜電磁場內(nèi),物體沿任何閉合路徑運動,其動能和勢能將保持不變,系統(tǒng)的機械能保持恒定,然而,這個理論無論從理論上,還是從實驗的角度都存在局限性。我們以經(jīng)典的靜電磁場理論為例,經(jīng)典的靜電磁場理論并沒有考慮電磁場的傳播速度對電磁場作用的影響,電磁場存在傳播速度表明電磁場作用存在時間上的滯后,而現(xiàn)有的經(jīng)典靜電磁場理論并沒有考慮電磁場滯后所帶來力學(xué)效應(yīng)。而在電學(xué)實驗中,帶電體在靜電磁場運動,其系統(tǒng)機械能并不是保持守恒,而是在不斷地向外輻射能量,而且其輻射的能量隨帶電體的運動越接近光速越大,即存在韌致輻射和同步輻射。韌致輻射和同步輻射存在表明一個更為完善的靜電磁場理論應(yīng)該包含場速以及物體相對運動所帶來的力學(xué)效應(yīng)?,F(xiàn)代物理學(xué)對這個問題的處理存在兩種基本思路,一個是狹義相對論,狹義相對論以光速為基準(zhǔn)構(gòu)建了洛倫茲變換,再以洛倫茲變換為基礎(chǔ),建立了相對論電磁場理論,在相對論電磁場理論中,帶電體在靜電磁場運動越接近光速,電磁場作用越大。而另一個思路是洛倫茲推遲解,而本文則是在繼承洛倫茲推遲解的思路上,對電磁場場速的力學(xué)效應(yīng)進(jìn)行了新的探索。
2 以場速力學(xué)效應(yīng)為基礎(chǔ)的非恒穩(wěn)靜電磁場理論
2.1 以場速力學(xué)效應(yīng)為基礎(chǔ)的非恒穩(wěn)靜電場理論
對于帶電動體在勻強靜電場的運動,可以分三種情形:帶電動體沿勻強靜電場徑向,即電力線方向運動;沿勻強靜電場切向,即垂直于電力線方向運動;沿勻強靜電場既有徑向又有切向方向運動分別考慮電場傳播速度所引起的電場作用滯后的力學(xué)效應(yīng)。
2.1.1帶電動體沿勻強靜電場徑向,即電力線方向運動時
5 總結(jié)
本文在借鑒洛倫茲推遲解的基礎(chǔ)上對電磁場傳播速度引起的滯后效應(yīng)對電磁場作用的影響進(jìn)行了探索,在光速恒定基礎(chǔ)上,對光以及麥克斯韋的多普勒效應(yīng)進(jìn)行了探索,得到電磁場的傳播系數(shù),本文的探索希望有助于加深對電磁場理論方面的理解和認(rèn)識。
參考文獻(xiàn):
[1]程守洙,江之永.普通物理學(xué),高等教育出版社.
[2]高政祥.原子和亞原子物理學(xué),北京大學(xué)出版社.
[3]彭恒武,徐錫申.理論物理基礎(chǔ),北京大學(xué)出版社.