«Էլեկտրամագնիսական դաշտ»–ի խմբագրումների տարբերություն

Առանց խմբագրման ամփոփման
No edit summary
No edit summary
{{Էլեկտրամագնիսականություն}}
'''Էլեկտրամագնիսական դաշտըդաշտ''', մատերիայի ձև է, որն 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 ալիքներիալիքներ]]ի ձևով:
 
== Բնութագրերը ==
Էլեկտրամագնիսական դաշտը բնութագրվում է էլեկտրական դաշտի լարվածության [[File:E am.png]] և [[Մագնիսական դաշտ|մագնիսական դաշտ]]ի լարվածության [[File:H am.png]] 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: [[File:E am.png]] և [[File:H am.png]] կարելի է արտահայտել օժանդակ '''φ''' և [[File:A am.png]] մեծությունների՝ պոտենցիալների օգնությամբ: Տրված [[File:E am.png]] և [[File:H am.png]] դաշտերի համար '''φ''' և [[File:A am.png]] պոտենցիալների ընդհանրությունը միարժեք չէ: Այդ հանգամանքը թույլ է տալիս '''φ''' և [[File:A am.png]] ընտրել տվյալ խնդրի պահանջներին համապատասխան՝ նրանց վրա դնելով լրացուցիչ տրամաչափարկման պայման: Էլեկտրամագնիսական դաշտի էներիգիայի խտությունը վակուումում որոշվում է [[File:Pal2 am.png]] բանաձևով, իսկ միավոր մակերեսի միջով (այդ մակերեսին ուղղահայաց ուղղությամբ) վայրկյանում անցնող էլեկտրամագնիսական էներգիայի հոսքը՝ Պոյնտինգի վեկտորով՝ [[ File:Pal3 am.png]]('''c'''-ն լույսի արագությունն է): Էլեկտրամագնիսական երկու (կամ մի քանի) դաշտերի վերադրման դեպքում էլեկտրական և մագնիսական դաշտի լարվածությունները գումարվում են՝ [[File:Pal4 am.png]], [[File:Pal5 am.png]] ([[File:E am.png]], [[File:E am.png]], [[File:H1 am.png]],[[File:H2 am.png]] բաղադրիչ դաշտերի լարվածություններն են): Արդյունարար էլեկտրամագնիսական դաշտի էներգիայի խտությունը որոշելիս բաղադրիչ դաշտերի էներգիայի խտություններից բացի, պետք է հաշվի առնել նաև այդ դաշտերի փոխադարձ էներգիան:<br />
Էլեկտրամագնիսական դաշտը բնութագրվում է [[Էլեկտրական դաշտի լարվածություն|էլեկտրական դաշտի լարվածության]] [[File:E am.png]] և [[Մագնիսական դաշտի լարվածություն|մագնիսական դաշտի լարվածության]] [[File:H am.png]] 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 դաշտի [[File:E am.png]] և [[File:H am.png]] 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 [[File:Pal6 am.png]] արագությամբ, որն անփոփոխ է մնում իներցիալ մի համակարգից մյուսին անցնելիս: [[File:E am.png]] և [[File:H am.png]] վեկտորները իներցիալ մի համակարգից մյուսին անցնելիս ձևափոխվում են այնպես, ինչպես [[File:Pal1 am.png]] 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: <br />
 
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 հանգիստ զրոյական զանգված, '''hω''' էներգիա, '''hk''' շարժման քանակ ( '''հ'''-ը Պլանկի 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:
[[File:E am.png]] և [[File:H am.png]] կարելի է արտահայտել օժանդակ '''φ''' և [[File:A am.png]] մեծությունների՝ պոտենցիալների օգնությամբ: Տրված [[File:E am.png]] և [[File:H am.png]] դաշտերի համար '''φ''' և [[File:A am.png]] պոտենցիալների ընդհանրությունը միարժեք չէ: Այդ հանգամանքը թույլ է տալիս '''φ''' և [[File:A am.png]] ընտրել տվյալ խնդրի պահանջներին համապատասխան՝ նրանց վրա դնելով լրացուցիչ տրամաչափարկման պայման:
 
Էլեկտրամագնիսական դաշտը բնութագրվում է էլեկտրական դաշտի լարվածության [[File:E am.png]] և [[Մագնիսական դաշտ|մագնիսական դաշտ]]ի լարվածության [[File:H am.png]] 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: [[File:E am.png]] և [[File:H am.png]] կարելի է արտահայտել օժանդակ '''φ''' և [[File:A am.png]] մեծությունների՝ պոտենցիալների օգնությամբ: Տրված [[File:E am.png]] և [[File:H am.png]] դաշտերի համար '''φ''' և [[File:A am.png]] պոտենցիալների ընդհանրությունը միարժեք չէ: Այդ հանգամանքը թույլ է տալիս '''φ''' և [[File:A am.png]] ընտրել տվյալ խնդրի պահանջներին համապատասխան՝ նրանց վրա դնելով լրացուցիչ տրամաչափարկման պայման: Էլեկտրամագնիսական դաշտի էներիգիայի խտությունը վակուումում որոշվում է [[File:Pal2 am.png]] բանաձևով, իսկ միավոր մակերեսի միջով (այդ մակերեսին ուղղահայաց ուղղությամբ) վայրկյանում անցնող էլեկտրամագնիսական էներգիայի հոսքը՝ Պոյնտինգի վեկտորով՝ [[ File:Pal3 am.png]]('''c'''-ն լույսի արագությունն է): Էլեկտրամագնիսական երկու (կամ մի քանի) դաշտերի վերադրման դեպքում էլեկտրական և մագնիսական դաշտի լարվածությունները գումարվում են՝ [[File:Pal4 am.png]], [[File:Pal5 am.png]] ([[File:E am.png]], [[File:E am.png]], [[File:H1 am.png]],[[File:H2 am.png]] բաղադրիչ դաշտերի լարվածություններն են): Արդյունարար էլեկտրամագնիսական դաշտի էներգիայի խտությունը որոշելիս բաղադրիչ դաշտերի էներգիայի խտություններից բացի, պետք է հաշվի առնել նաև այդ դաշտերի փոխադարձ էներգիան:<br />
 
Էլեկտրամագնիսական դաշտի [[File:E am.png]] և [[File:H am.png]] 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 [[File:Pal6 am.png]] արագությամբ, որն անփոփոխ է մնում իներցիալ մի համակարգից մյուսին անցնելիս: [[File:E am.png]] և [[File:H am.png]] վեկտորները իներցիալ մի համակարգից մյուսին անցնելիս ձևափոխվում են այնպես, ինչպես [[File:Pal1 am.png]] 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: <br />
 
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 [[հաճախություն|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 մեխանիկա|քվանտային եղանակով]]: Վերջինս նշանակում է, որ '''ω''' հաճախականությամբ էլեկտրամագնիսական դաշտին համապատասխանության մեջ է դրվում լույսի մասնիկների՝ ֆոտոնների[[ֆոտոն]]ների մի համախումբ, որոնցից յուրաքանչյուրը շարժվում է [[լույսի արագություն|'''c''']] արագությամբ, ունի հանգիստհանգստի զրոյական զանգված, '''hω''' էներգիա, '''hk''' [[իմպուլս (շարժման քանակ)|շարժման քանակ]] ( '''հ'''-ը [[Պլանկի հաստատուննհաստատուն]]ն 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:
 
[[Կատեգորիա:Էլեկտրամագնիսականություն]]
8988

edits