تابش ذره باردار شتابدار

مدیران انجمن: parse, javad123javad

m_a_mirzaii

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۶/۴/۱۱ - ۱۰:۰۵


پست: 12



تابش ذره باردار شتابدار

پست توسط m_a_mirzaii »

همون طور که میدونیم میدان الکتریکی ذره شتابدار میدان مغناطیسی متغیر ایجاد میکنه که اون هم خودش میدان الکتریکی القایی میسازه خب سوالم اینجا هست که طبق گفته فارادی میدان مغناطیسی متغیر میدان الکتریکی القایی میسازه که ثابت هست خب زنجیره همین جا متوقف میشه چون میدان الکتریکی ثابت نمیتونه میدان مغناطیسی بسازه پس چجوری این زنجیره تا بینهایت ادامه پیدا میکنه و ذره باردار شتابدار تابش الکترو مغناطیس داره؟

نمایه کاربر
paradoxy

نام: داود حاجي تقي تهراني

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2014

سپاس: 1080

Re: تابش ذره باردار شتابدار

پست توسط paradoxy »

درست حسابی نفهمیدم ولی مگه میدان الکتریکی القا شده، ثابته که شما گفتید ثابته؟ اصولا یه میدان مغناطیسی متغییر ایجاد شار میکنه درون سیستم و شار هم به نوبه خود، نیروی محرکه القایی یا بهتره بگیم جریان متغییر در مدار پدید میاره حالا جریان متغییر چطور میتونه هم ارزه میدان الکتریکی ثابت باشه نمیدونم.

user41967

عضویت : چهارشنبه ۱۳۹۴/۵/۲۸ - ۱۲:۱۷


پست: 143

سپاس: 65

Re: تابش ذره باردار شتابدار

پست توسط user41967 »

m_a_mirzaii نوشته شده:همون طور که میدونیم میدان الکتریکی ذره شتابدار میدان مغناطیسی متغیر ایجاد میکنه که اون هم خودش میدان الکتریکی القایی میسازه خب سوالم اینجا هست که طبق گفته فارادی میدان مغناطیسی متغیر میدان الکتریکی القایی میسازه که ثابت هست خب زنجیره همین جا متوقف میشه چون میدان الکتریکی ثابت نمیتونه میدان مغناطیسی بسازه پس چجوری این زنجیره تا بینهایت ادامه پیدا میکنه و ذره باردار شتابدار تابش الکترو مغناطیس داره؟


بستگي به تابع تغييرات زماني ميدان مغناطيسي داره... اگه مثلا سينوسي باشه مشتقش كه ميدات الكتريكي رو توليد ميكنه هم بنوبه خودش متغير با زمان خواهد بود و الي اخر،موج خواهيم داشت... ولي اگر تابعي باشه كه مشتقش ثابت با زمان در بياد ديگه موج نداريم... مثلا اگر شكل ramp (شيب) داشته باشه ،مشتقش يك ميدان الكتركي ثابت ميده و موج نداريم

m_a_mirzaii

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۶/۴/۱۱ - ۱۰:۰۵


پست: 12



Re: تابش ذره باردار شتابدار

پست توسط m_a_mirzaii »

مگه میدان مغناطیسی حاصل از حرکت ذره باردار نمیشه بار ذره در سرعت ذره در ثابت تراوایی تقسیم بر چهار پی در مجذور فاصله. خب ذره که شتاب مثبت داره در نتیجه سرعت بالا میره و میدان مغناطیسی فقط قوی میشه و سینوسی تغییر نمی کنه . منظورتون اینه که ذره باردار وقتی تابش میکنه که اول شتاب مثبت داشته باشه بعد کم کم شتاب کم بشه تا منفی بشه تا اون وقت تابش کنه ؟

m_a_mirzaii

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۶/۴/۱۱ - ۱۰:۰۵


پست: 12



Re: تابش ذره باردار شتابدار

پست توسط m_a_mirzaii »

سوال بعدی من اینه که اگر میدان مغناطیسی سینوسی تغییر کنه میدان الکتریکی القایی تا نقطه اوج به طور ثابت قوی میشه و بعد اون جهتش کاملا عوض میشه و بعد به طور ثابت قوی میشه تا به صفر برسه . آیا دلیل این که میدان الکتریکی القایی به طور سینوسی تغییر میکنه اینه که میدان مغناطیسی که به طور سینوسی تغییر میکنه با سرعت نور گسترش پیدا میکنه؟

نمایه کاربر
paradoxy

نام: داود حاجي تقي تهراني

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2014

سپاس: 1080

Re: تابش ذره باردار شتابدار

پست توسط paradoxy »

m_a_mirzaii نوشته شده:مگه میدان مغناطیسی حاصل از حرکت ذره باردار نمیشه بار ذره در سرعت ذره در ثابت تراوایی تقسیم بر چهار پی در مجذور فاصله. خب ذره که شتاب مثبت داره در نتیجه سرعت بالا میره و میدان مغناطیسی فقط قوی میشه و سینوسی تغییر نمی کنه . منظورتون اینه که ذره باردار وقتی تابش میکنه که اول شتاب مثبت داشته باشه بعد کم کم شتاب کم بشه تا منفی بشه تا اون وقت تابش کنه ؟

نه ذره ای که کلا شتاب داشته باشه تابش میکنه. اگه زبانتون خوب باشه اینجا یه توضیح مفصل داده
https://thecuriousastronomer.wordpress. ... radiation/

اگر زبانتون خوب نیست خلاصه کنم، یه الکترون در حال سکون رو فرض کنید. این الکترون یک میدان الکتریکی در فضا ایجاد میکنه. بعد ناگهان این الکترون شتاب میگیره و به اندازه تغییرات سرعت در زمان، جا به جا میشه و در طول حرکت میدان مغناطیسی ایجاد میکنه. باید توجه داشت که میدان الکتریکی اولیه که الکترون ساکن در فضا ایجاد میکرد، هنوز هم در فضا وجود داره و اینطوری نیست که یهو اون میدان ناپدید شه و به جاش میدان مغناطیسی بیاد! (اگه با نسبیت خاص آشنا باشید، میدونید سرعت نور محدود هست و اگه با کوانتوم آشنایی داشته باشید، میدونید میدان های مغناطیسی و الکتریکی کوانتومشون فوتون هستش) نه، به جاش میدان مغناطیسی جدید، بر اون میدان الکتریکی قدیمی که دیگه الان تولید نمیشه عمود میشه و میدان الکترومغناطیسی پدید میاد.

حالا یه حالت دیگه از شتاب ذره رو تصور کنید. فرض کنید الکترونی با سرعتی ثابت در حال حرکته و میدان مغناطیسی ثابتی رو در فضا ایجاد میکنه. حالا ناگهان ذره شتاب ترمزی میگیره و سرعتش کاهش پیدا میکنه. در اثر تغییرات میدان مغناطیسی، میدان الکتریکی ثابتی در فضا پدید میاد که بر میدان مغناطیسی اولیه ذره وقتی که داشت با سرعت ثابت حرکت می کرد عموده و این میدان الکترومغناطیسی میسازه. اما اگه یکم ظریفانه تر نگاه کنید میبینید که در هر لحظه، الکترونی که شتاب گرفته، میدان مغناطیسی ثابتی داره. و بنابرین تغییرات میدان مغناطیسی که میدان الکتریکی ثابتی میسازه، دائما بر میدان مغناطیسی لحظه ای الکترون عموده و دائما تابش انجام میشه. دقت هم بکنید که اندازه میدان مغناطیسی و اندازه میدان الکتریکی یکسان و ثابت میمونه، نه جهت برداریشون.

توصیه می کنم این ویدیو رو هم ببینید، انگلیسیه ولی اشکالی که میکشه میتونه خوب قضیه رو مفهوم کنه.
https://youtu.be/IWVPJSoJDzA

m_a_mirzaii

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۶/۴/۱۱ - ۱۰:۰۵


پست: 12



Re: تابش ذره باردار شتابدار

پست توسط m_a_mirzaii »

آخه بحث من اینه که میدان ها باید سینوسی تغییر کنند ولی شما میگی میدان الکتریکی ثابته.

m_a_mirzaii

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۶/۴/۱۱ - ۱۰:۰۵


پست: 12



Re: تابش ذره باردار شتابدار

پست توسط m_a_mirzaii »

paradoxy نوشته شده:
m_a_mirzaii نوشته شده:مگه میدان مغناطیسی حاصل از حرکت ذره باردار نمیشه بار ذره در سرعت ذره در ثابت تراوایی تقسیم بر چهار پی در مجذور فاصله. خب ذره که شتاب مثبت داره در نتیجه سرعت بالا میره و میدان مغناطیسی فقط قوی میشه و سینوسی تغییر نمی کنه . منظورتون اینه که ذره باردار وقتی تابش میکنه که اول شتاب مثبت داشته باشه بعد کم کم شتاب کم بشه تا منفی بشه تا اون وقت تابش کنه ؟

نه ذره ای که کلا شتاب داشته باشه تابش میکنه. اگه زبانتون خوب باشه اینجا یه توضیح مفصل داده
https://thecuriousastronomer.wordpress. ... radiation/

اگر زبانتون خوب نیست خلاصه کنم، یه الکترون در حال سکون رو فرض کنید. این الکترون یک میدان الکتریکی در فضا ایجاد میکنه. بعد ناگهان این الکترون شتاب میگیره و به اندازه تغییرات سرعت در زمان، جا به جا میشه و در طول حرکت میدان مغناطیسی ایجاد میکنه. باید توجه داشت که میدان الکتریکی اولیه که الکترون ساکن در فضا ایجاد میکرد، هنوز هم در فضا وجود داره و اینطوری نیست که یهو اون میدان ناپدید شه و به جاش میدان مغناطیسی بیاد! (اگه با نسبیت خاص آشنا باشید، میدونید سرعت نور محدود هست و اگه با کوانتوم آشنایی داشته باشید، میدونید میدان های مغناطیسی و الکتریکی کوانتومشون فوتون هستش) نه، به جاش میدان مغناطیسی جدید، بر اون میدان الکتریکی قدیمی که دیگه الان تولید نمیشه عمود میشه و میدان الکترومغناطیسی پدید میاد.

حالا یه حالت دیگه از شتاب ذره رو تصور کنید. فرض کنید الکترونی با سرعتی ثابت در حال حرکته و میدان مغناطیسی ثابتی رو در فضا ایجاد میکنه. حالا ناگهان ذره شتاب ترمزی میگیره و سرعتش کاهش پیدا میکنه. در اثر تغییرات میدان مغناطیسی، میدان الکتریکی ثابتی در فضا پدید میاد که بر میدان مغناطیسی اولیه ذره وقتی که داشت با سرعت ثابت حرکت می کرد عموده و این میدان الکترومغناطیسی میسازه. اما اگه یکم ظریفانه تر نگاه کنید میبینید که در هر لحظه، الکترونی که شتاب گرفته، میدان مغناطیسی ثابتی داره. و بنابرین تغییرات میدان مغناطیسی که میدان الکتریکی ثابتی میسازه، دائما بر میدان مغناطیسی لحظه ای الکترون عموده و دائما تابش انجام میشه. دقت هم بکنید که اندازه میدان مغناطیسی و اندازه میدان الکتریکی یکسان و ثابت میمونه، نه جهت برداریشون.

توصیه می کنم این ویدیو رو هم ببینید، انگلیسیه ولی اشکالی که میکشه میتونه خوب قضیه رو مفهوم کنه.
https://youtu.be/IWVPJSoJDzA

شما میگید میدان الکتریکی ثابت بر میدان مغناطیسی متغیر عمود میشه ولی ما میدونیم که در هر لحظه میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی هم فاز و مساوی و عمود هستند و هر دو به طور سینوسی تغییر میکنند.

m_a_mirzaii

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۶/۴/۱۱ - ۱۰:۰۵


پست: 12



Re: تابش ذره باردار شتابدار

پست توسط m_a_mirzaii »

سوال من اینه دقیقا چرا میدان مغناطیسی سینوسی تغییر میکنه وقتی ذره شتاب ثابت داره در این صورت ذره باید میدان مغناطیسی بسازه که مشتقش نسبت به زمان ثابته چون شتاب ذره ثابته. من راستش نتونستم نه اون مطلبی که لینکش رو گذاشتید بخونم نه تونستم فیلم رو ببینم اگه میتونید لطفا راهنماییم کنید.

نمایه کاربر
paradoxy

نام: داود حاجي تقي تهراني

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2014

سپاس: 1080

Re: تابش ذره باردار شتابدار

پست توسط paradoxy »

m_a_mirzaii نوشته شده:آخه بحث من اینه که میدان ها باید سینوسی تغییر کنند ولی شما میگی میدان الکتریکی ثابته.

دقت کنید من نوشتم (اندازش) ثابت هست نه شکل برداریش. یه ماشین رو تصور کنید که دور یک میدون میچرخه، سرعت سنجشم سرعت ثابتی رو نشون میده، مثلا ده کیلومتر بر ساعت. اینجا اندازه سرعت ثابت هست نه جهت برداریش، بردار سرعت رو اگه تو هر لحظه رسم کنید میبینید که جهت بردار سرعت دائما تغییر میکنه. اینجا تو مثال خاص شما هم همینه، اندازه میدان مغناطیسی (یا) اندازه میدان الکتریکی ثابت هست دائما و متغییر نیست. (رابطه میدان الکتریکی رو مرور کنید، درشون سرعت و شتاب ظاهر نمیشه) ولی شکل و جهت برداریشون اینطور نیست که ثابت باشه و یه خط مستقیم رو ایجاد کنه. این اصل رو به خاطر داشته باشید که دائما میدان مغناطیسی و میدان الکتریکی بر هم عمودند، حالا به هر شکلی که میدان ها از نظر برداری متغییر شدند، بهر حال بر هم عمودند، توضیحات کامل تری مینویسم، به محض اینکه وقت کنم، یه نگاه به قانون بیوساوار بندازید

m_a_mirzaii

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۶/۴/۱۱ - ۱۰:۰۵


پست: 12



Re: تابش ذره باردار شتابدار

پست توسط m_a_mirzaii »

من تو فیزیک پایه 2 خوندم که مقدار میدان باید متغیر باشه. منظور شما چیه که میگید جهت میدان مغناطیسی عوض میشه. ذره داره مستقیم حرکت میکنه چرا میدان مغناطیسی جهتش عوض میشه. مگه مشتق مقدار میدان مغناطیسی نباید نسبت به زمان تغییر کنه. تو فیزیک پایه 2 نوشته میدان مغناطیسی مساوی است با میدان اکتریکی در سرعت میدان یا سرعت ذره تقسیم بر مجذور سرعت نور (یا ضربدر ثابت تراوایی در ثابت گذر دهی) خب وقتی جهت میدان الکتریکی ذره ثابت هست چرا جهت میدان مغناطیسی باید تغییر کنه . بعد طبق معادله برداری داریم که جهت حرکت موج همیشه بر جهت میدان ها عموده و میدان ها هم همیشه بر هم عمود هستند پس در نتیجه وقتی جهت حرکت موج ثابته جهت حرکت میدان ها هم باید ثابت بمونه و فقط اندازه میدان ها تغییر میکنه فقط وقتی هر دو میدان جهتشون کاملا بر عکس بشه طبق معادله برداری جهت حرکت موج ثابت میمونه.

نمایه کاربر
paradoxy

نام: داود حاجي تقي تهراني

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2014

سپاس: 1080

Re: تابش ذره باردار شتابدار

پست توسط paradoxy »

m_a_mirzaii نوشته شده:من تو فیزیک پایه 2 خوندم که مقدار میدان باید متغیر باشه. منظور شما چیه که میگید جهت میدان مغناطیسی عوض میشه. ذره داره مستقیم حرکت میکنه چرا میدان مغناطیسی جهتش عوض میشه. مگه مشتق مقدار میدان مغناطیسی نباید نسبت به زمان تغییر کنه. تو فیزیک پایه 2 نوشته میدان مغناطیسی مساوی است با میدان اکتریکی در سرعت میدان یا سرعت ذره تقسیم بر مجذور سرعت نور (یا ضربدر ثابت تراوایی در ثابت گذر دهی) خب وقتی جهت میدان الکتریکی ذره ثابت هست چرا جهت میدان مغناطیسی باید تغییر کنه . بعد طبق معادله برداری داریم که جهت حرکت موج همیشه بر جهت میدان ها عموده و میدان ها هم همیشه بر هم عمود هستند پس در نتیجه وقتی جهت حرکت موج ثابته جهت حرکت میدان ها هم باید ثابت بمونه و فقط اندازه میدان ها تغییر میکنه فقط وقتی هر دو میدان جهتشون کاملا بر عکس بشه طبق معادله برداری جهت حرکت موج ثابت میمونه.

اگه قاعده دست راست بلد باشید حتما میدونید که میدان مغناطیسی مثل دایره هایی به دور سیم حامل جریان، یا بار متحرک ایجاد میشه. همین حالت دایره ای یعنی جهت بردار لحظه ای میدان مغناطیسی، دائما تغییر میکنه و چیز عجیبی هم نیست. رابطه ای که شما خوندید، حالت خاصی هست که از همون بیو ساوار که گفتم یه نگاه بهش بندازید پیدا میشه.

m_a_mirzaii

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۶/۴/۱۱ - ۱۰:۰۵


پست: 12



Re: تابش ذره باردار شتابدار

پست توسط m_a_mirzaii »

میشه توضیح بدید دقیقا چرا جهت میدان مغناطیسی عوض میشه دلیلش چیه؟

m_a_mirzaii

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۶/۴/۱۱ - ۱۰:۰۵


پست: 12



Re: تابش ذره باردار شتابدار

پست توسط m_a_mirzaii »

لطفا اگه کسی بلده جواب بده خیلی ذهنم مشغول هست دارم دیوونه میشم.

نمایه کاربر
Cartouche

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۸۹/۷/۲۹ - ۱۹:۳۶


پست: 1204

سپاس: 991

Re: تابش ذره باردار شتابدار

پست توسط Cartouche »

m_a_mirzaii نوشته شده:مگه میدان مغناطیسی حاصل از حرکت ذره باردار نمیشه بار ذره در سرعت ذره در ثابت تراوایی تقسیم بر چهار پی در مجذور فاصله؟


سلام. فکر میکنم مشکل شما در این جمله هست. این جمله ای که نوشتین نادرست هست. به دو دلیل:
1) در مغناطیس استاتیک (مغناطوستاتیک) که همگی میدان ها ثابت هستند، یک قانون داریم به اسم قانون بیو-ساوار که میدان مغناطیسی را برای یک جریان پایا نشان میدهد. دقت کنید جریان پایا، نه بار نقطه ای. بنابراین این رابطه که نوشتید حتی برای یک بار نقطه ای با سرعت ثابت هم غلط هست، چه برسد به بار نقطه ای شتاب دار.
2) قانون بیو-ساوار (که شما نوشتید ولی به دلیل (1) نادرست) برای مغناطوستاتیک هست. در حالت متغیر با زمان، معادله بیو-ساوار کلا درست نیست و باید اون رو با معادلات جفیمنکو (Jefimenko) جایگزین کرد. با سرچ کردن این معادلات خواهید دید که بسیار پیچیده تر ازین حرفا هستند.
اما تازه این معادلات جفیمنکو هم برای جریان ها هستند، نه برای بار نقطه ای! برای بار نقطه ای، باید از روی پتانسیل های لینارد-ویشرت، پتانسیل اسکالر و پتانسیل برداری را بدست بیارید تا از روی اونها میدان های الکتریکی و مغناطیسی حاصل شوند. اگر چنین کنید، خواهید دید که ذره شتاب دار، تابش خواهد کرد (البته لزوما نه به صورت هارمونیک) که اتفاقا پیامد ها و مسائل جالبی هم مثل آبراهام-لورنتس را ایجاد خواهد کرد که هنوز هم که هنوز است، در فرمولاسیون الکترودینامیک کلاسیک یه تناقض (و یا بهتر است بگوییم مسئله حل نشده) باقی مانده است.* اگر سرچ کنید، قبلا هم در هوپا در این مورد نوشتم.

--------------------------------
* البته بعدها مسئله از الکترودینامیک کلاسیک هم فراتر رفت و بر اساس کارهای Langevin و دیراک به نسبیتی و QED هم تعمیم یافت و اندکی از مشکلات توسط Rohrlich و Yaghjian برطرف شد. هرچند که به طور مثال در فرمولاسیون نسبیتی هم مشکلاتی وجود دارد.
دوای درد عاشق را کسی کو سهل پندارد

ز فکر آنان که در تدبیر درمانند در مانند

ارسال پست