Классическая электродинамика

Джексон Дж., Классическая электродинамика, пзд-во Мир , М.. 1965. [c.510]

Действительно, уменьшение излучательной способности будет не беспредельно и, достигнув определенной величины, вновь начнет возрастать. Об этом свидетельствуют многие экспериментальные данные по степени черноты, полученные в зависимости от температуры для ряда тугоплавких соединений. Объяснение такого рода дает классическая электродинамика, рассматривающая излучение как результат взаимодействия электромагнитной волны с веществом. Если сообщить металлу и диэлектрику одинаковое количество тепловой энергии, то в металле энергия расходуется на возбуждение электронов и, следовательно, ведет к росту интенсивности излучения в диэлектрике часть энергии идет на изменение величины дипольного момента, т. е. наблюдается относительное уменьшение излучательной способности. Такой [c.66]

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. II и III некоторые вопросы квантовой электродинамики затрагиваются в т. IV, а более полное обсуждение ее отложим до изучения специального курса. [c.21]

Согласно классической электродинамике, заряженная частица [c.28]

Рассмотрим переходы возбужденного ядра в состояние с меньшей энергией, сопровождающиеся излучением у-квантов. Последовательное рассмотрение этих переходов проводится на основе квантовой теории излучения. Однако ради простоты мы ограничимся изложением этого вопроса исходя из представлений классической электродинамики и лишь приведем без вывода некоторые положения из квантовой теории излучения. [c.250]

Многочисленные попытки теоретически установить закон черного излучения, приведшие, как мы видели, к установлению важных частных законов (Больцман, Вин), не могли дать общего решения задачи и приводили к заключениям, согласующимся с опытом, только в ограниченном интервале Т и V. Причина неудач оказалась лежащей чрезвычайно глубоко. Законы классической электродинамики, при помощи которых делались все эти исследования, оказались лишь приближенно правильными и давали неверный результат при рассмотрении элементарных процессов, обусловливающих тепловое излучение. [c.698]

Это совпадение показывает в согласии с основными допущениями теории квантов, что в области низких частот ее выводы не отличаются от выводов классической теории. Классическая теория оказывается лишь приближением к действительности, приближением, вполне удовлетворительным для того круга явлений, с которыми имеет дело макроскопическая электродинамика, т. е. электродинамика систем, состоящая из многих атомов или молекул. По-видимому, даже движения ионов, т. е. элементарных зарядов с большой массой (по сравнению с электроном), еще довольно удовлетворительно описываются классическими электродинамикой и механикой, хотя точность современных измерений и здесь позволяет установить отступления (опыты по дифракции молекулярных пучков). Но поведение электронов внутри атомов и молекул должно описываться при помощи квантовых законов механики и электродинамики применение же к ним законов, имеющих силу для макромира, приводит к резким противоречиям с опытом. [c.700]

Итак, по законам классической электродинамики атом Резерфорда должен быть неустойчив и в течение всего времени своего существования должен излучать непрерывный спектр. Оба эти вывода стоят в резком противоречии с опытом. [c.721]

Как уже упоминалось, выход из затруднения был предложен Бором, отказавшимся от применения к атому законов классической электродинамики. Опираясь на идеи квантовой теории Планка, Бор подошел к трактовке модели Резерфорда с точки зрения этих новых представлений. Нужно отметить, однако, что теория Планка, признав неприменимость классической электродинамики к элементарному осциллятору, еще не выдвинула на ее место разработанной квантовой теории. Поэтому и Бор не мог дать решения сложной Задачи об атоме Резерфорда, которое представляло бы последовательное применение законов новой физики. Он вынужден был сформулировать в виде постулатов определенные утверждения в духе новой теории, не дав сколько-нибудь рационального обоснования рецепту применения этих постулатов. Однако на таком заведомо несовершенном пути были получены столь поразительные результаты, что правильность замысла Бора стала очевидной. Последующее развитие квантовой теории повело к разработке квантовой механики и квантовой электродинамики, при помощи которых удалось получить постулаты Бора как их следствия. [c.721]

Бор обобщил идеи Планка, предположив, что и в случае атома Резерфорда непрерывное излучение, требуемое классической электродинамикой, не имеет места. Для истолкования линейчатых спектров подобного атома нужно предположить, что лучеиспускание атомной системой происходит не так, как по обычным макроскопическим представлениям, вследствие чего при помощи этих представлений нельзя определить частоту излучения. Бор предположил, что излучение обладает частотой V, определяемой следующим условием для частоты [c.721]

Черепковское свечение было объяснено в 1937 г. советскими физиками И. Е. Таммом и И. М. Франком на основе классической электродинамики . Они обратили внимание на то, что утверждение классической электродинамики об отсутствии потерь на излучение у равномерно и прямолинейно движущейся заряженной частицы опирается на предположение о том, что скорость движения частицы меньше скорости распространения света. Однако это условие может быть нарушено при движении частицы в среде с показателем преломления > 1. В этом слу- [c.235]

Джексон Дж. Классическая электродинамика. М. Мир, 1965. [c.341]

Теория атома водорода была развита Бором. Рассмотрим, следуя Бору, водородоподобную систему, состоящую из ядра с зарядом Хе (для водорода Х= ) и движущегося вокруг него по круговой орбите электрона. Заметим, что с точки зрения классической теории такая система является неустойчивой, так как движение электрона по круговой орбите должно сопровождаться испусканием света. При этом энергия атомной системы уменьшается. Вместе с тем уменьшается и радиус орбиты, а также сокращается период обращения. Частота обращения и частота испускания непрерывно растут. Электрон, постоянно приближаясь к ядру, должен упасть на него, после чего атом прекратит свое существование. Итак, по законам классической электродинамики атом должен быть неустойчив и в течение своего существования должен испускать непрерывный спектр, что противоречит опыту. [c.231]

Согласно законам классической электродинамики излучение электромагнитных волн возникает при неравномерном движении электронов или вообще заряженных частиц. [c.263]

Оптические исследования — это прежде всего исследования физики взаимодействия света с веществом. Существуют три последовательных уровня рассмотрения указанного взаимодействия, три постепенно углубляющихся подхода I) классический, 2) полуклассический, 3) квантовый. На первом уровне оптическое излучение представляют в виде световых лучей или электромагнитных волн в соответствующем диапазоне частот, а вещество описывают с использованием понятий и аппарата механики сплошных сред, термодинамики, классической электродинамики. Иными словами, при данном подходе как свет, так и вещество рассматриваются в рамках классической физики. Полуклассический подход предполагает квантование вещества при сохранении классической трактовки света классические световые волны взаимодействуют с коллективами атомов и молекул. Принимаются во внимание структура энергетических уровней атомов и молекул, энергетических зон кристаллов, статистика заселения различных квантовых состояний. Наконец, при квантовом подходе осуществляется квантование не только вещества, но и излучения именно такой подход используется в квантовой электродинамике. Если при рассмотрении взаимодействия света с веществом на классическом и полуклассическом уровнях учитывается только волновая природа света, то на квантовом уровне принимаются во внимание также и его корпускулярные (квантовые) свойства. Это отвечает переходу от классической оптики, имеющей дело с лучами и световыми волнами, к оптике, которую естественно назвать квантовой оптикой. Одним из основных понятий этой оптики является [c.3]

Классическая электродинамика могла успешно объяснить лишь те оптические явления, где несуш,ественна структура элементарных процессов взаимодействия света с вешает-еом. При рассмотрении же теплового излучения эти процессы становятся суш,ественными. Поэтому решение проблем теплового излучения оказалось в конечном счете не по силам классической электродинамике. [c.36]

Беда, однако, в том, что если в модели Томсона электрон совершает колебания лишь, когда действует внешнее возбуждение, а в невозбужденном атоме покоится, находясь в центре атома, то в случае планетарной модели упомянутые выше взаимно перпендикулярные колебания должны совершаться постоянно. А это означает, что атом должен постоянно испускать излучение. Непрерывно теряя энергию па излучение, электрон будет по спирали приближаться к ядру и в конце концов упадет на него. Таким образом по законам классической электродинамики, атом вообще не мог бы сколь-либо долго существовать. При этом за время своего короткого существования он должен был бы непрерывно испускать излучение с непрерывно изменяющейся частотой. [c.63]

В основе теории Бора лежат два постулата. Именно они придают теории глубокий физический смысл и демонстрируют разрыв с классическими представлениями. Первый постулат вводит понятие дозволенная орбита . Это есть орбита, находясь на которой электрон, вопреки требованиям классической электродинамики, не испускает излучения. Таким орбитам отвечают стационарные состояния атома и определенные уровни энергии атома (см. (3.1.8)). [c.65]

Импульс фотона. Пусть на тело перпендикулярно его поверхности падает световой поток волн с частотой со, который поглощается телом. В классической электродинамике показано, что [c.23]

Задача теории дисперсии. Из классической электродинамики известно, что показатель преломления п среды связан с диэлектрической восприимчивостью X среды соотношением [c.261]

Но формула (4.2.15) должна совпадать с формулой Релея—Джинса, которую можно получить методами классической электродинамики [c.151]

В реальном диэлектрике, обладающем конечным электрическим сопротивлением, существуют как связанные, так и свободные заряды. Электрическое поле, создаваемое этими зарядами, существует в вакууме между молекулами вещества. Такой подход к описанию поля в диэлектрике, соответствующий классической электродинамике, позволяет использовать любые формулы, справедливые для электрического поля в вакууме, и для расчета поля в диэлектрике, добавляя к плотности зарядов величину рсв- Например, формула Гаусса для электрического поля в вакууме div Е — p/sg, а для электрического поля в диэлектрике [c.138]

Принимая модель Резерфорда, Бор. как уже отмечалось, пошел по пути отказа от приложимости классической электродинамики к внутриатомным процессам по Бору, атом способен, вопреки классическим представлениям, находиться в прерывном ряде устойчивых ( стационарных") состояний. В этих состояниях он не излучает. Испускание света происходит при переходе из одного стационарного состояния в другое. Если при таком переходе энергия изменяется на, то, согласно равенству (1) 2, частота испущенного света V связана с bW квантовым соотношением [c.19]

Возникает вопрос какие из всех механически возможных состояний атомной системы являются стационарными Каким они подчиняются условиям Условия эти можно выяснить исходя из следующего принципа для сравнительно медленных колебаний частоты, вычисленные классически и на основании квантового соотношения (1) 2. должны совпадать. Указанный принцип вытекает из того соображения, что для сравнительно медленных колебаний (область радиочастот) несомненно справедлива классическая электродинамика, а для быстрых колебаний (видимый и ультрафиолетовый свет) справедливо квантовое соотношение (1). Отсюда естественно предположить, что в промежуточной области оба способа должны давать сходные результаты. [c.19]

По классической электродинамике движущийся электрон, будучи подобен току, возбуждает в окружающем пространстве магнитное поле, равное полю магнита с моментом [c.37]

Кроме того, теория Бора недостаточна она позволяет определить лишь энергии стационарных состояний и частоты испускаемых линий, ничего не говоря об их интенсивности, поляризации и когерентности. Принцип соответствия только отчасти восполняет этот недостаток он скорее указывает, что классическая электродинамика и квантовая теория Бора являются лишь двумя приближениями, оправдывающимися в ограниченных областях, в то время как истинная микромеханика, охватывающая всю совокупность явлений, остается невыясненной. [c.57]

Выделим трубку тока одного из широтных кругов (рис. 59) с площадью поперечного сечения do. Сила электрического тока, протекающего через это сечение, равна d/ = j do. Ток dl создает магнитное поле. Соответствующий магнитный момент d]x вычислим, пользуясь формулой классической электродинамики, по которой [c.118]

С точки зрения классической электродинамики колеблющийся электрон (осциллятор) излучает в единицу времени энергию [c.390]

Как известно, основными уравнениями классической электродинамики являются уравнения Максвелла, которые дают правильное описание макроскопической картины электромагнитных процессов. Более тонкая микроскопическая картина была получена в квантовой электродинампке, в которой электромагнитное поле было проквантовано. В квантовой электродинамике электромагнитное поле рассматривается совместно со связанными с ним частицами — фотонами. Фотоны являются квантами электромагнитного поля и возникают (исчезают) при испускании (поглощении) света. При такой постановке вопроса становятся возможными новые явления, относящиеся к классу взаимодействий излучающих систем с полем излучения. Этим путем удается, например, объяснить аномальный магнитный момент электрона и лэмбовский сдвиг уровней в тонкой структуре атома водорода. [c.548]

Согласно этой теории, в вакууме, прежде считавшемся пустотой , непрерывно происходит рождение множества виртуальных, короткоживущих частиц (фотонов, электронов, позитронов и др.). Взаимодействие виртуальных частиц с реальными физическими объектами приводит к наблюдаемым физическим эффектам, например отклонению магнитного момента электрона от предсказываемого классической электродинамикой значения. В связи с этим принципиально иную трактовку получили, казалось бы, хорошо известные и прежде отождествлявшиеся понятия элементарный электрический заряд и заряд электрона . Поясним физику явления. Внесенный в физический вакуум электрон оказывается окруженным облаком виртуальных элект-роы-позитроняых пар (см. рис. 18), которое частично экранирует его заряд. Все такое образование в целом принято называть физическим электроном [65], а объект, лишенный облака вакуумной поляризгщии,— голым электроном. При наблюдении с больших расстояний измеряемый заряд оказывается вследствие экранирования меньшим заряда голого электрона, это и есть классический элементарный заряд е. По мере проникновения в глубь облака виртуальных электрон-позитроныых пар экранировка уменьшается, и измеряемый заряд должен возрастать. Подтверждением этого являются известные факты нарушения закона Кулона на малых расстояниях. В пределе эксперимент мог бы дать значение заряда голого электрона, но энергии зондирующих частиц при этом становятся настолько большими, что 110 [c.110]

Область применения КЭД — расчет электронных оболочек атомов, спектров излучения и поглощения света атомами, рассеяние рентгеновского излучения, движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях, рассеяние электрона на электроне или позитроне и т. д. Выдающимся успехом квантовой электродинамики является объяснение отклонения магнитного момента электрона от предсказьлваемых классической электродинамикой значений. [c.179]

Это и есть знаменитое уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Само по себе оно очень простое все дело в той необычной для начала XX века физике, которая заложена в этом уравнении. Легко видеть, что предложенное Эйнштейном простое уравнение исчерпывающе объясняет все отмеченные выше закономерности фотоэффекта, которые на могла объяснить классическая электродинамика. Из (2.3.8) следует, в частности, выражение для красной границы фото-э зфекта озо [c.50]

Рассеяние света на изолированном свободном электроне в рамках классической электродинамики также является томсоновским. Пусть в положительном направлении оси Z распространяется электромагнитная волна, напряженность ё = q os wt электрического поля которой коллинеар-на оси X (рис. 8). При нерелятивистской скорости движения электрона можно пренебречь его взаимодействием с магнитным полем световой волны и записать уравнение движения в виде [c.24]

Несовместимость закономерностей излучения с к [ассическими представлениями. Исходя из классических представлений непонятен факт устойчивого существования материальных тел. Многочисленными экспериментами было установлено, что в атомы материальных тел входят положительные и отрицательные заряды. Известно было также, что они заключены в конечном объеме, определяемом размерами атома. По теореме Ирншоу, между зарядами возможно лишь динамическое равновесие. Следовательно, необходимо считать, что положительные и отр1Ицательные заряды в атоме находятся в относительном движении, точный закон которого для данного рассуждения несуществен. Но если заряд находится в постоянном движении в пределах конечного объема, он должен двигаться с ускорением. Классическая электродинамика утверждает, что ускоренно движущийся заряд излучает электромагнитные волны, с которыми уносится соответствующая энергия. Следовательно, заряды в атоме должны постоянно терять энергию в виде электромагнитного излучения. Это означает, что стационарное состояние атомов невозможно, т. е. невозможно устойчивое существование материальных тел. Поэтому классическая электродинамика в применении к атомным явлениям находится в глубоком противоречии с экспериментом. [c.80]

Смысл аксиоматического представления физической теории. Физическая теория всегда возникает как результат наблюдений, опыта и экспериментальных исследований, приводящих к построению физической модели соответствующей области явлений. Модель формулируется и описывается на математическом языке и называется теорией данной группы явлений. Все обширное содержание теории можно свести к небольшому числу основных положений, из которых посредством логических и математических операций можно получить все следствия теории. Совокупность этих основных положений принято называть аксиомами или постулатами теории. Вся классическая механика Ньютона базируется на трех постулатах-законах Ньююна вся классическая электродинамика-на уравнениях Максвелла и т.д. [c.150]

Величина Л называется комптоновской длиной волны электрона. Как мы увидим, этой величиной определяются размеры области, в которой протекают многие (но не все) квантовоэлектродинамические процессы. Из (7.84) ясно видно, что при комнтоновском рассеянии увеличивается длина волны, т. е. уменьшается частота v-кванта. Это уменьшение частоты, очевидное с точки зрения корпускулярной картины (уменьшение энергии фотона за счет передачи части энергии электрону), не поддается объяснению в классической электродинамике, где частота света при рассеянии не меняется. Соотношение (7.84) в свое время было подвергнуто тш,ательной экспериментальной проверке, которую оно с честью выдержало. [c.335]

Полумодельно формула Дирака (3) может быть обосно-вана следующим образом. Согласно классической электродинамике электрон, движущийся в поле ядра с зарядом Ze со скоростью V, испытывает действие магнит ного поля [c.124]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...