پتانسیلهای تأخیری و تابش
منابع متغیر با زمان، پتانسیلهایی تولید میکنند که به منبع در زمانهای قبلی بستگی دارند، و بارهای شتابدار، توانی را تابش میکنند که توسط فرمول لارمور بیان میشود.
Definition
پتانسیلهای تأخیری، راهحلهای معادلات موج برای پتانسیلهای الکترومغناطیسی هستند که در آنها سهم منبع در زمان تأخیری ارزیابی میشود و سرعت محدود انتشار را در نظر میگیرد؛ از آنها میدانهای تابشی و توان تابششده توسط بارهای شتابدار نتیجه میشود.
Scope
این مبحث به حل معادلات ماکسول برای منابع وابسته به زمان میپردازد: پتانسیلهای اسکالر و برداری تأخیری، پتانسیلها و میدانهای لینارد-ویچرت برای یک بار نقطهای متحرک، جداسازی میدانهای نزدیک و تابشی، و فرمولهای لارمور و لارمور نسبیتی برای توان تابششده. این مبحث چارچوب کلی را که سیستمهای تابشی خاص از آن مشتق میشوند، بنا مینهد.
Core questions
- چگونه پتانسیلهای منابع متغیر با زمان با در نظر گرفتن تأخیر محاسبه میشوند؟
- میدانهای یک بار نقطهای متحرک دلخواه چه هستند؟
- یک بار شتابدار چه مقدار توان تابش میکند؟
Key concepts
- زمان تأخیری
- پتانسیلهای تأخیری
- پتانسیلهای لینارد-ویچرت
- میدان تابش
- میدان نزدیک
- فرمول لارمور
- واکنش تابش
Key theories
- پتانسیلهای تأخیری
- پتانسیلها در یک نقطه و زمان توسط بار و جریان در زمان تأخیری قبلی تعیین میشوند، که نشاندهنده انتشار تأثیر الکترومغناطیسی با سرعت محدود است.
- پتانسیلهای لینارد-ویچرت و فرمول لارمور
- میدانهای یک بار نقطهای متحرک از پتانسیلهای لینارد-ویچرت پیروی میکنند و به یک میدان سرعت (نزدیک) و یک میدان شتاب (تابش) تقسیم میشوند؛ فرمول لارمور کل توان تابششده توسط یک بار شتابدار را میدهد.
Clinical relevance
چارچوب تابش، تابش سنکروترون و ترمزبندی (bremsstrahlung) را که در منابع اشعه ایکس و نور استفاده میشود، اتلاف انرژی در شتابدهندههای ذرات، و میدانهای تابشی که همه آنتنها و گسیلکنندهها تولید میکنند، توضیح میدهد.
History
لینارد و ویچرت پتانسیلهای یک بار نقطهای متحرک را حدود سالهای ۱۸۹۸-۱۹۰۰ استخراج کردند و لارمور فرمول توان تابششده را در سال ۱۸۹۷ به دست آورد. این نتایج یک توضیح کلاسیک کامل از تابش بارهای شتابدار ارائه دادند و بعدها نظریه واکنش تابش را شکل دادند.
Key figures
- Alfred-Marie Liénard
- Emil Wiechert
- Joseph Larmor
Related topics
Seminal works
- jackson1998
- landau1975
Frequently asked questions
- چرا پتانسیلها تأخیری نامیده میشوند؟
- زیرا اثرات الکترومغناطیسی با سرعت محدود حرکت میکنند، پتانسیل مشاهدهشده در حال حاضر به آنچه منبع در زمان قبلی انجام میداده است بستگی دارد، که با زمان سفر نور از منبع به ناظر تأخیر یافته است.
- فرمول لارمور چه چیزی را به ما میگوید؟
- این فرمول کل توان تابششده توسط یک بار شتابدار غیرنسبیتی را متناسب با مربع شتاب آن نشان میدهد و بیان میکند که تنها بارهای شتابدار تابش میکنند.