Большая техническая энциклопедия
2 4 7
D L N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
К- КА КБ КВ КЕ КИ КЛ КО КП КР КС КУ КЫ

Классическая электродинамика

 
Классическая электродинамика требует, чтобы частота v излучаемого света была равна частоте ш вращения электрона вокруг ядра. По теории Бора обе частоты не равны.
Классическая электродинамика, развитая на протяжении XIX столетия, была применима непосредственно только к некоторым частным проблемам космической физики. Более общие приложения стали возможны только после того, как классическая электродинамика была объединена с гидродинамикой, в результате чего появилась магнитная гидродинамика, которая впоследствии в совокупности с физикой плазмы способствовала более глубокому пониманию электромагнитных явлений в космической физике.
Классическая электродинамика могла успешно объяснить лишь те оптические явления, где несущественна структура элементарных процессов взаимодействия света с веществом. При рассмотрении же теплового излучения эти процессы становятся существенными.
Классическая электродинамика оказалась непригодной для объяснения устойчивости атомов и молекул, которая все же существует и без которой вещества не могли бы даже иметь определенных свойств. Действительно, классическая теория и опыт утверждают, что заряженная частица, двигаясь с ускорением ( например, вращаясь вокруг центра сил в атоме), должна излучать электромагнитные волны и терять энергию. Вместо этого при вращающемся вокруг ядра электроне существуют устойчивые атомы, не излучающие при этом энергии, хотя того и требуют классические законы.
Согласно классической электродинамике, вибратор, помещенный на пути электромагнитной волны с длиной волны К, поглощает энергию, переносимую через элемент поверхности Дсг АЛ Исходя из этого, оценить, в течение какого времени необходимо освещать атом излучением с Я350 ммк и интенсивностью / 2 - 10 - 13 вт / см2, чтобы он смог выбросить фотоэлектрон, энергия связи которого равна энергии кванта данного излучения.
Согласно классической электродинамике при излучении какой - либо: истемы всегда происходит изменение дипольного электрического момента системы. На основании так называемого принципа соответствия между выводами волновой механики и подсчетами интенсивности излучения, представляемого атомом осциллятора методами классической физики, изменение дипольного момента непременно должно иметь место и при квантовом излучении атома. С этим связаны те правила отбора, которым, согласно квантовой механике, подчиняются условия спонтанного перехода атома из одного состояния в другое. С этой же точки зрения объясняются и наблюдаемые в определенных условиях нарушения этих правил. Имеющая место, хотя и очень малая, вероятность спонтанных перекодов из метастабильных состояний соответствует изменению квад-рупольного электрического момента.
Согласно классической электродинамике, электрон, движущийся с ускорением, должен непрерывно излучать электромагнитные волны. По мере излучения энергии частота обращения электрона вокруг ядра должна непрерывно убывать и, следовательно, спектр излучения атома должен быть непрерывным, сплошным. Этот вывод, однако, опровергается существованием линейчатого спектра. Кроме того, вследствие беспрерывного излучения энергия электрона и скорость его движения вокруг ядра должны непрерывно уменьшаться, и электрон должен неминуемо упасть на ядро под действием электрических ( кулонов-ских) сил притяжения.
Согласно классической электродинамике все излучающие диполи одновременно совершают вынужденные колебания, и время т, равное времени уменьшения квадрата амплитуды в е раз, одинаково для всех диполей данного рода.
Согласно классической электродинамике [65], электромагнитные волны могут распространяться в плазме пламени в случае, если их частота выше плазменной.
Согласно классической электродинамике, заряженная частица, движущаяся с ускорением, является источником электромагнитного излучения. Каждую молекулу можно рассматривать как систему заряженных частиц - ядер и электронов, причем ядра совершают колебания около устойчивых положений равновесия. Если молекула находится в поле электромагнитного излучения, частота которого совпадает с одной из ее собственных колебательных частот, то при известных условиях происходит резонансное поглощение энергии поля. ИК-спектре, если оно сопряжено с периодическим изменением дипольного момента молекулы. Область частот молекулярных колебаний и вращений лежит в инфракрасной части спектра электромагнитных волн.
Согласно классической электродинамике любое изменение диполь-ного момента приводит к испусканию или поглощению излучения. При нормальных колебаниях атомов происходят периодические изменения распределения электрических зарядов, которые связаны с периодическими изменениями дипольного момента.
Согласно классической электродинамике, атом должен непрерывно излучать вследствие колебаний его электронов, и частоты испускаемого излучения должны согласовываться с частотами простых колебаний, на которые может быть разложено движение системы его электронов. Сам же атом в процессе этого излучения теряет свою энергию, вследствие чего движение его электронов будет видоизменяться, а следовательно, будут смещаться и частоты. Эта точка зрения несовместима с одним из наиболее фундаментальных физических фактов-существованием резких спектральных линий.
Из классической электродинамики легко получается выражение 1 для энергии, теряемой электроном на излучение при движении в магнитном поле. Этот эффект в нерелятивистской области энергий электрона очень мал. В релятивистской области излучение на единицу пути растет пропорционально квадрату энергии электрона.
Законы классической электродинамики отлично описывают все особенности электрических и магнитных явлений, за исключением явлений атомного масштаба. Классическая электродинамика является теоретической основой электротехники и техники средств связи. Закономерности электрических и магнитных явлений атомного масштаба точно описываются квантовой электродинамикой. Классическая электродинамика излагается в тт. IV, а более полное обсуждение ее отложим до изучения специального курса.

Из классической электродинамики известно, что движущийся с ускорением заряд излучает энергию в виде электромагнитных волн. Эти электромагнитные волны представляют собой колебания электрического и магнитного полей с напряженностями, равными Е и Н соответственно, направленные всегда под прямым углом друг к другу.
Из классической электродинамики известно, что полный момент количества движения поля J ( FO) всегда может быть представлен в виде суммы двух слагаемых, одно из которых представляет собой орбитальную, а другое - собственную составляющую полного момента количества движения ( ср.
Из классической электродинамики известно, что показатель преломления п среды связан с диэлектрической восприимчивостью У.
В классической электродинамике взаимодействие электромагнитного поля с зарядами и токами строится с помощью четырехвектора тока j ( - p j), где р ( х) и j ( x) - плотности заряда и тока частиц.
В классической электродинамике взаимодействие электромагнитного поля с зарядами и токами строится с помощью четырехвектора тока jft - ( - р, j), где р ( х) и ( х) - плотности заряда и тока частиц.
В классической электродинамике такие поверхностные члены обычно отбрасываются, если мы имеем дело с пространственно ограниченными полями, на том основании, что поле на границе можно считать пренебрежимо малым. Но с этим аргументом нужно обходиться с большой осмотрительностью в случае, когда поля представлены операторами гильбертова пространства. Мы уже сталкивались с вкладом нулевых колебаний, который появляется в некоторых операторных произведениях и среднее значение которого не зависит от квантового состояния поля.
В классической электродинамике ( см., например, [39]) рассеяние излучения зарядом интерпретируется следующим образом.
По классической электродинамике испускание излучения атомом должно происходить вследствие колебательных движений электронов атома.
В классической электродинамике электрическое дипольное излучение испускается переменными электрическими диполями. При этом напряженность магнитного поля всегда перпендикулярна направлению распространения волны. Напряженность электрического поля вблизи диполя может иметь составляющую и вдоль вектора распространения. В этом случае напряженность электрического поля всегда перпендикулярна вектору распространения, а напряженность магнитного поля может иметь составляющую вдоль вектора распространения.
В классической электродинамике электромагнитное поле в свободном пространстве описывается двумя векторами Е и Н, называемыми напряженностями соответственно электрического и магнитного полей. Для учета влияния этих полей на вещество необходимо ввести еще два вектора, а именно вектор электрического смещения D и вектор магнитной индукции В.
В классической электродинамике электрическое дипольное излучение испускается переменными электрическими диполями. При этом напряженность магнитного поля всегда перпендикулярна направлению распространения волны. Напряженность электрического поля вблизи диполя может иметь составляющую и вдоль вектор а распространения. В этом случае напряженность электрического поля всегда перпендикулярна вектору распространения, а напряженность магнитного поля может иметь составляющую вдоль вектора распространения.
В классической электродинамике такой же должна быть и излучаемая частота, так как излучение связано с электрическими колебаниями в антенне.
По классической электродинамике этой же величине равна частота VKJI испускаемого света. С частотой VKI совпадает частота VKB, вычисленная по квантовым соотношениям для перехода между двумя орбитами, если считать что оба квантовых числа nt и nk, характеризующих эти орбиты, велики, а разность между ними ( nk - ftj) - мала. Таким образом, для относительно медленных колебаний между результатами, вычисленными классическим и квантовым методом, имеет место совпадение.
Согласно законам классической электродинамики излучение электромагнитных волн возникает при неравномерном движении электронов или вообще заряженных частиц.
Согласно законам классической электродинамики вращение электрически заряженной частицы вокруг некоторой оси дает магнитное поле, совпадающее по направлению с осью вращения. Такая система характеризуется магнитным моментом, пропорциональным угловому моменту количества движения, и эту модель можно использовать для положительно заряженного атомного ядра.

В рамках классической электродинамики определение понятия твердого тела как некоторой системы электрических зарядов вызывает существенные затруднения.
Однако по классической электродинамике заряженная частица - электрон, двигаясь по окружности, будет непрерывно терять энергию, излучая ее в виде электромагнитных волн. Поэтому электрон должен совершить движение по спирали и, непрерывно приближаясь к ядру, упасть на него.
Действительно, согласно классической электродинамике, электрон, как каждая электрически заряженная частица, при вращении вокруг ядра должен непременно излучать электромагнитные волны, теряя при этом энергию. Непрерывное уменьшение энергии должно вести к постепенному приближению орбиты к ядру, так как круговая скорость падает и для сохранения равенства центробежной и центростремительной сил необходимо все большее сжатие орбиты.
В книге изложены классическая электродинамика и специальная теория относительности. Приведенный материал излагается наглядно, отчетливо выявляется физическая сущность рассматриваемых явлений и вместе с тем дается достаточный для овладения предметом теоретический аппарат.
Спектр молибдена при напряжении 35 кв ( сплошной спектр. С точки зрения классической электродинамики, возникновение сплошного спектра объясняется резким торможением электронов в поле ядер атомов, из которых состоит анод. Как известно, всякое неравномерное движение заряженной частицы сопровождается электромагнитным излучением в окружающее пространство.
Однако по законам классической электродинамики электрон при таком движении должен терять энергию и в конце концов упасть на ядро.
С точки зрения классической электродинамики естественная ширина связана с затуханием колебаний атома-осциллятора; разложение кривой затухающих колебаний по интегралу Фурье дает определенный ход зависимости интенсивности излучения от частоты колебаний.
Система дифференциальных уравнений классической электродинамики, к изложению которой мы переходим, носит название уравнений Максвелла.
С точки зрения классической электродинамики, эта обстоятельство является совершенно непредвиденным. В квантовой теории света принимают, что световая энергия имеет дискретное строение не только в момент излучения и поглощения, но и в течение всей промежуточной стадии лучистого распространения: вместо распространения волн рассматривают полет квантов света.
Система дифференциальных уравнений классической электродинамики, к изложению которой мы переходим, носит название уравнений Максвелла.
Уровни энергии атома водорода. Вертикальные линии показывают переходы с одного уровня на другой. С точки зрения классической электродинамики, всякий заряд, движущийся с ускорением, излучает электромагнитные волны.
С точки зрения классической электродинамики когерентное рассеяние электромагнитных волн ( безразлично какой частоты) может быть описано как двойной процесс: под действием переменного электрического поля электромагнитной волны заряженная частица приходит в колебательное движение; последнее в свою очередь вызывает вторичные электромагнитные волны, распространяющиеся во всех направлениях вокруг колеблющегося заряда. Таким образом, первым актом является превращение энергии первичной электромагнитной волны в кинетическую энергию движения заряда, вторым актом - обратное превращение энергии механического движения в энергию электромагнитного излучения.
Система дифференциальных уравнений классической электродинамики, к изложению которой мы переходим, носит название уравнений Максвелла.

В книгах по классической электродинамике термин калибровочная ( градиентная) инвариантность впервые, насколько я смог установить, появился в 1941 г. в первом издании Теории поля Ландау и Лифшица. Но, конечно, свобода в выборе потенциала использовалась задолго до этого. В этом отношении физики немного напоминают персонажа Мольера из известной комедии Мещанин во дворянстве, который внезапно осознал, что всю жизнь говорил прозой.
Однако и в классической электродинамике, и в общей теории относительности еще до достижения указанных предельных значений возникнут новые физические явления, предсказываемые квантовой теорией, - рождение частиц и поляризация вакуума. Таким образом, классическая теория не замкнута даже в области своей применимости. Эффекты, о которых пойдет речь в настоящей книге, как раз лежат в области применимости классической теории внешнего поля, но уже требуют для своего описания квантования поля частиц.
Таким образом, согласно классической электродинамике, значение g - фак-тора должно быть точно равно двум. Однако приведенные в табл. 1 данные свидетельствуют об отклонении значения g от двух. Причины этого отклонения объяснила КЭД. В классической электродинамике взаимодействие электрона с внешним фотоном описывается диаграммой, показанной на рис. 61, а. Для такого взаимодействия, не учитывающего виртуальные фотоны, g - фак-тор точно равен двум.
В соответствии с классической электродинамикой внутримолекулярное движение такого типа должно привести к поглощению или испусканию излучения, только если оно сопровождается изменением дипольного момента. Это значит, что вращательный спектр имеют только полярные молекулы.
В соответствии с классической электродинамикой электрон, поскольку он ускоряется, должен излучать, постепенно теряя энергию и приближаясь по спирали к ядру. Для объяснения наблюдаемого излучения атома водорода Бор постулировал, что эта потеря энергии на излучение должна происходить порциями, или квантами, - в процессе перехода от излучающих возбужденных состояний атома к неизлучающему основному состоянию.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11