Potensial Terlambat dan Radiasi

Sumber yang bervariasi terhadap waktu menghasilkan potensial yang bergantung pada sumber pada waktu sebelumnya, dan muatan yang berakselerasi memancarkan daya yang diberikan oleh rumus Larmor.

Definition

Potensial terlambat adalah solusi dari persamaan gelombang untuk potensial elektromagnetik di mana kontribusi sumber dievaluasi pada waktu terlambat, memperhitungkan kecepatan rambat yang terbatas; dari potensial ini muncullah medan radiasi dan daya yang dipancarkan oleh muatan yang berakselerasi.

Scope

Topik ini mencakup solusi persamaan Maxwell untuk sumber yang bergantung waktu: potensial skalar dan vektor terlambat, potensial dan medan Liénard-Wiechert dari muatan titik bergerak, pemisahan medan dekat dan medan radiasi, serta rumus Larmor dan Larmor relativistik untuk daya radiasi. Ini menetapkan kerangka kerja umum dari mana sistem radiasi spesifik diturunkan.

Core questions

• Bagaimana potensial sumber yang bervariasi terhadap waktu dihitung dengan keterlambatan?
• Apa saja medan dari muatan titik yang bergerak secara sembarang?
• Berapa banyak daya yang dipancarkan oleh muatan yang berakselerasi?

Key concepts

• waktu terlambat
• potensial terlambat
• potensial Liénard-Wiechert
• medan radiasi
• medan dekat
• rumus Larmor
• reaksi radiasi

Key theories

Potensial terlambat

Potensial pada suatu titik dan waktu ditentukan oleh muatan dan arus pada waktu terlambat sebelumnya, yang mencerminkan bahwa pengaruh elektromagnetik merambat dengan kecepatan terbatas.

Potensial Liénard-Wiechert dan rumus Larmor

Medan dari muatan titik bergerak berasal dari potensial Liénard-Wiechert dan terbagi menjadi medan kecepatan (dekat) dan medan percepatan (radiasi); rumus Larmor memberikan total daya yang dipancarkan oleh muatan yang berakselerasi.

Clinical relevance

Kerangka kerja radiasi menjelaskan radiasi sinkrotron dan bremsstrahlung yang digunakan dalam sumber sinar-X dan cahaya, kehilangan energi dalam akselerator partikel, dan medan radiasi yang dihasilkan oleh semua antena dan pemancar.

History

Liénard dan Wiechert menurunkan potensial muatan titik bergerak sekitar tahun 1898-1900, dan Larmor memperoleh rumus daya radiasi pada tahun 1897. Hasil-hasil ini memberikan penjelasan klasik yang lengkap tentang radiasi dari muatan yang berakselerasi dan kemudian menjadi dasar teori reaksi radiasi.

Key figures

• Alfred-Marie Liénard
• Emil Wiechert
• Joseph Larmor

Seminal works

• jackson1998
• landau1975

Frequently asked questions

Mengapa potensial disebut terlambat?

Karena efek elektromagnetik merambat dengan kecepatan terbatas, potensial yang diamati sekarang bergantung pada apa yang dilakukan sumber pada waktu sebelumnya, yang terlambat oleh waktu tempuh cahaya dari sumber ke pengamat.

Apa yang dijelaskan oleh rumus Larmor?

Rumus ini memberikan total daya yang dipancarkan oleh muatan yang berakselerasi non-relativistik sebagai sebanding dengan kuadrat percepatannya, menunjukkan bahwa hanya muatan yang berakselerasi yang memancarkan radiasi.