推迟势与辐射

时变源产生的势取决于源在较早时刻的状态，而加速电荷辐射的功率由拉莫尔公式给出。

Definition

推迟势是电磁势波动方程的解，其中源的贡献是在推迟时刻评估的，考虑了有限的传播速度；由此可以得出辐射场和加速电荷辐射的功率。

Scope

本主题涵盖麦克斯韦方程组在时变源情况下的解：推迟标量势和矢量势、运动点电荷的列纳-维歇尔势和场、近场和辐射场的分离，以及辐射功率的拉莫尔公式和相对论拉莫尔公式。它建立了推导特定辐射系统的一般框架。

Core questions

• 如何计算时变源的推迟势？
• 任意运动点电荷的场是什么？
• 加速电荷辐射多少功率？

Key concepts

• 推迟时间
• 推迟势
• 列纳-维歇尔势
• 辐射场
• 近场
• 拉莫尔公式
• 辐射反作用

Key theories

推迟势

某一点和某一时刻的势由较早的推迟时刻的电荷和电流决定，这反映了电磁影响以有限速度传播。

列纳-维歇尔势和拉莫尔公式

运动点电荷的场由列纳-维歇尔势推导而来，并分为速度（近）场和加速度（辐射）场；拉莫尔公式给出了加速电荷辐射的总功率。

Clinical relevance

辐射框架解释了用于X射线和光源的同步辐射和轫致辐射、粒子加速器中的能量损失，以及所有天线和发射器产生的辐射场。

History

列纳和维歇尔在大约1898-1900年间推导了运动点电荷的势，拉莫尔在1897年获得了辐射功率公式。这些结果对加速电荷的辐射提供了完整的经典解释，并为后来的辐射反作用理论提供了信息。

Key figures

• Alfred-Marie Liénard
• Emil Wiechert
• Joseph Larmor

Seminal works

• jackson1998
• landau1975

Frequently asked questions

为什么这些势被称为推迟势？

因为电磁效应以有限速度传播，现在观察到的势取决于源在较早时刻（被从源到观察者的光传播时间所推迟）的状态。

拉莫尔公式告诉我们什么？

它给出了非相对论加速电荷辐射的总功率，与其加速度的平方成正比，表明只有加速电荷才辐射。