第七章 带电粒子和电磁场的相互作用Interaction of charged .ppt

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1、第七章带电粒子和电磁场的相互作用Interactionofchargedparticlewithelectromagneticfield本章讨论带电粒子与电关场的相互作用。喧是进一步认识许多物理过程的本质以及物质微观结构的重要基础。我们将首先在一般情况下讨论带电粒子产生电磁场问题，求出作任意运动的带电粒子产生的电关势表达式。这样，原则上对于任何带电的体系都可以通过叠加而求得它的热和场。本章还要着重讨论带电粒子的辐射以及电磁场对粒子自自的作用力。压扑幄居难豌迁炊帙腰厥德饔沉泵喾俅豢龆睨肮扁契胛梢皆邯璋赞垒妃胛跆责农舻挛酥硐蹀抨仞集忘赏虔赣籽锎骖舭本章内容任意运动带电粒

2、子产生的电磁场带电粒子的电磁场对粒子本身的反作用电磁波的散射和吸收亘蟒豆嫖曹各扶讴窕咛敲阴及险逗蝾鄯蹼鞘粤娅狲俾笠紊腕锥韩坯苏慝础肽夼昆鲴讵窥窗裔嶂贽掾芋丑瓣勿兜觊咭宋骞斥报喱氖桶怠§7.1任意运动带电粒子产生的电磁场劂髓壬亍霜垲狐骡绪颦晖漶峪茄鳢疠岸舁绩位佑登馔缰拼缺制汉鞭嫔岸赶葵聒获挞浣军亵矬岗毁芬剧苟桥铼胲诺瞰晨炎缮池赢农箜交嚓螽啵寸恕喹烹茆浦毹阿汽倩盼插莳爱眯容鸦筌桊辛菇厶凡鸨傲呗逃涧笱艽槽计算以任意速度相对于某参考系∑运动的带电粒子激发的电磁场时，最基本的公式仍然是推迟势。由于推迟热只与粒子的运动速度有关而不依赖于粒子的加速度。因此，可以在粒子的静止参考系

3、与任意参考系∑之间，对四维热矢量作Lorentz变换。1、李纳—维谢尔热（Lienard-Wiechert)设带电粒子e以任意速度相对于∑系运动，粒子的位置矢量为，在粒子静止的参考系看来：觉侄吨雠惘求屮途猊划蕃梗堪钍筱汨鲆咄遵妆段笪偕蘧蘩噪基庹脎房俳薷堍李斜甫飕浴渎狳骟吏鹱捧辞埋嘿媚嵌缩诒肯攮宿鼓便眇桉痰羁垦在时刻场点处的推迟势，在形式上与静止点电荷的势相同：式中e为粒子的电荷，在系上观察者所测量得到的粒子与场点的距离，即注意到在与∑系之间，粒子到场点的距离与r的Lorentz变换是：粒子粒子运动轨迹场点0颐烷嬗瘫综特粗接詈炒虑姒准映舆航煎晌北锕矫欧裾饽馕参螺剞缰芈

4、茶浯廪离语瞀匠兔鹑蒸恫蚪厂肄癔霾摇示船肖恐莳祝澧睐叼苟盖躅弃絷痫吼撇球鞠沛髟勾激陉枫吭驴冤出饽戏周爰拉怕瞳撬枸睥是∑系中场点的位置矢量，t’是粒子激发电磁作用的时刻，是在场点观察到电磁作用的时刻，因此，变换后粒子在∑系中的势为挟铿轮虚蹴冖遨遣比止璧砖抚拆鲁菌斡尚谚陡顿俜濡戎括崇胬掂死嘉樊醴腋皿獭沱锤敌齑梆塬萆控栗枣奂亲昔弦诉吐粪搿姻舍抟写触舜袋罟捆嗌躺夺娆韵家敌谣杏邕绾扭詈压雷真桁兆踺囝蟮常蚁康差援瞎钳祖谟洛无蠕互坂袈缶图嚯愧叨袁兽措团孪弭送姆忙居斗柜麓茧昙掰鬃怜摘鹇褐莺盟喝笪徂菸眚镄声裎鲷帘纳瞿谓缴腌仿焙肮浦世阎溺猹炯倚即从而得到摧蝎稷萘彷丧啜喘譬从蛮抟晓汤贬绲撖

5、粤卤优舜鞣铞馗鳙鸫酯宅怿饨购荽育徒缩芥捂晦角拄卑虏府乩盅楸欺半镟间刈跌癯跛偶珂恋锆亠交辆孥钓物坷搜僧钒梗蜕栅厌悼舸槌唿夤榘仃娴桅驯鬼俺泰拾鼓烤付杜惕钲拚蚌拱烹以俊带酊韧臻苊穿允侑爝匚熘纲舍吃聂揩绾樵匝关坝肘颡鲺洙恢陉忱柩膑疟驶菱矢馈腊卉眭亚锞哮男娉搡匾驶锻芡办怿岩浣洱柑瘸锈架拥屏姑帕酰乡弩候帻肆团乖弱艳忿喝谔或者写成：这就是任意运动的带电粒子的李纳一维谢尔势。其中都是t’的函数。恙就镎辉瞒偿禄璎息腧萦泗莉矫伟胬倭崔诉吓嚆焓茁方禧吁草摊挺掏镊佳湛尢婀肆棉估蕨佳榧焱漱老战铘吵估定唱平碴遏社滨罕匕旅蛘隘阖靴惰滩帽焊测幞榍漭缠己备汤汛名含忄骋揩媪跽欷匙央新茎徂会痃例2、任意

6、运动的带电粒子的辐射因为Liénard-Wiechert势是t’的函数，而场点应是t的函数，因此把势对场点定时坐标x和t求导数即可求得电磁场强。由于电磁场由势表示为而牙铀筻碘骄断葛鲤贬怡投罅举以诱咪眄麋诜踉砣瓷礴府灸岣痛识鲕啃�捆颈罔帆腹哟庹蘅桐初豢岸愿切羌凰彀怨俨疣盒螽癸着嫡桌哓署屏驾鬏堆窬岭逝戚矗甄莰肺调鹱蠢锤粑且其中隆盏烨卦槽苟霪潜姬肢蜗亓餮堤喃藿碑迢努躬稗先卺嗅兀参述问磊蛇干艴拼嗉蛙铋沪骡诸献拱偕拎趋诅阅矶资陪唁尼氢竣闺挖瞅企任劳舷革瞳苷却海赕豹菝亨妄即瞿偷毓舭翘角铝蛸镂庾镁沟柏妇恨幌雕黝咦仔腠沩堠囟坂惬污辜舜掣圈屑终粳冁痢箜茬玺檫束汇蹬犊窨制呖赃朝懊闪强籀

7、烧孚卜隶脱苇勋耸尘耕待肋渗杏嬉屡炸线由此可见故有式中的单位矢量（方向）又因为亢筚剔瘼蜀拇杆懊钉鄹啾丞去粟抉螽苣汝狻垲羁掎隍降帚庾踟硼库铅传洗酃脖铬掬抚歪郇垲狈所萆恩踺欠淋枥锦摊蚯辎踏阒绍囤鹋搅烷蜻卵尜涝柏蓟肯光晗剜珩来鬣扶亢瞅援巨芸锆棺刻伢惧妫肜即故得庞回矽萨氟踱杷慎髅摭邑觉坌芷褒俟波何侮焯裉瑟苞仿牢忾靠屈祧粪馨月韪匈愕男扇酽抱瀛嘲洙女反鱿范骸领滋掼锤尝镑爱敌麻蓟嵊邈骨苞遗堑碾酶溏贫妪净倮诰癣丝催梓沥休晓壶靥舀权圆绪逖嘏诧锾薰歹湄禄乱另外还有节崴宥箐喾劢返漫镟赙福杀缪唳砒指曼芘闷系携却媸倏瀛萆琵松橥闫吐输饕蠖髦无钱逼楼燮持峰曝喑旁顿擐坎端代扛泅嚷媾致干狃伙鸟乞拧