阿布拉罕-劳仑兹力

科技工作者之家 2020-11-17

阿布拉罕-洛伦兹力(Abraham-Lorentz force)是一加速带电粒子因为粒子放射出电磁辐射而所受到的平均力。其适用在粒子行进速度不快的时候。若在相对论性速度下,此力则称作是阿布拉罕-洛伦兹-狄拉克力(Abraham-Lorentz-Dirac force)。

阿布拉罕-洛伦兹力问题的解被认为预测了“来自于未来的讯号影响了现在”这样的结果,而挑战了直观上的因果律。试图解决此一问题的涉及到许多近代物理的领域,虽然Yaghjian曾展试过这问题的解实际上相当简单。

简介阿布拉罕-洛伦兹力(Abraham-Lorentz force)是一加速带电粒子因为粒子放射出电磁辐射而所受到的平均力。其适用在粒子行进速度不快的时候。若在相对论性速度下,此力则称作是阿布拉罕-洛伦兹-狄拉克力(Abraham-Lorentz-Dirac force)。

阿布拉罕-洛伦兹力问题的解被认为预测了“来自于未来的讯号影响了现在”这样的结果,而挑战了直观上的因果律。试图解决此一问题的涉及到许多近代物理的领域,虽然Yaghjian曾展试过这问题的解实际上相当简单。1

定义与描述数学上,阿布拉罕-洛伦兹力可写为:

(SI单位制),(cgs单位制),其中:F是力, 是加加速度(加速度的时间导数)。μ0和ε0是真空磁导率和真空电容率,c是真空中的光速,q是电荷量。

当速度很慢时。根据拉莫尔方程,一加速电荷放出辐射,而辐射会将动量自电荷带走。既然动量是守恒的,电荷会被推往与辐射释放方向相反的方向。阿布拉罕-洛伦兹力即为因于辐射释放而施加在一加速电荷上的平均力。1

背景经典电动力学中,问题通常可以分为两类:

问题中,产生场的电荷与电流源已指定,要计算出场;

问题中,场已指定,要计算出电荷的运动。

在一些物理学领域中,如等离子体物理学,场由源产生,而源的运动可以自洽的解出。然而在这样的场合中,源的运动常是从所有其他的源产生的场来计算。很少去计算一粒子(源)所产生的场,对于同一粒子造成什么样的运动影响。理由有两个层次:

忽略“自身场(self-fields)”通常仍可得到足够精确的答案,足以用在许多应用上;

包含自身场会导致物理学中目前未解决的问题,关系到物质与能量的本质。1

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本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学

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