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电磁辐射

作者:汇感百科  阅?#31890;?script src="images/js.asp?id=69196" language="javascript">次  类别:中国百科

    振荡的电荷或电流系统以及任意加速运动的带电粒子向外辐射电磁波的过程。例如天线辐射、原子和原子核辐射、电子的回旋辐射和轫致辐射等。

    根据麦克斯韦电磁理论,变化的磁场同时伴有电场,变化的电场同时伴有磁场,因此在空间某处变化的电荷或电流所产生的电磁扰动将会向四周传播出去,形成交变电磁场。

    在靠近辐射源的区域,准稳场较强,电场或磁场有不等于零的径向分量,场?#20811;?#36317;离的变化依赖于源的分布,且其值随距离的变化正比于1/r2。在远离辐射源的区域,电场和磁场强度均与矢径垂直,且与 1/r成正比,电磁能量和电磁动量都沿着矢径方向流动,其值与1/r2成正比,这部分交变电磁场称为辐射场。在真空中,辐射场中单位时间内通过与矢径方向垂直的单位面积上的电磁能量,即能量流密度或坡印廷矢量,等于光速 с和能量密度的乘积。辐射场中沿矢径方向的电磁动量流密度等于动量密度和с的乘积。由于存在动量流,所以,若在辐射场的传播方向上放置一块平板,它将吸收或反射电磁波,从而使辐射场的动量发生变化,动?#20811;?#26102;间的变化率就是作用力,于是该平板将受到“辐射压力”。

    在?#33268;?#30005;磁辐射的问题中,主要?#19988;?#30740;究辐射场强的分布以及辐射强度的角分布和总辐射功率等。此外,如果辐射场不是简谐场,还必须研究辐射功率随频率的分布,即辐射场的频谱。

    经典电磁理论能够完全解决天线的辐射问题。但是在其他情况下,经典理论将显示出它的局限性,例如,根据经典理论,任何在力场中的运动电荷都要辐射电磁能,因此原子中的运动电子将会由于电磁辐射而不断损失能量,这显然与原子的稳定性这个?#29575;?#30456;违?#22330;?#36825;个矛盾须应用量子理论来解决。尽管如此,对于运动电荷的辐射以及原子或原子核的辐射,经典电磁理论仍然可以说明它们的某些基本特征,有时还能给出较好的定量结果。此外,根据对应原理,经典电磁理论关于辐射问题的某些结果在量子理论中仍然具有指导意义。

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