wikipedia 및 기타 출처에 따르면 자유 공간에는 종 방향 전자파가 없습니다. . 왜 안되는지 궁금합니다.
진동하는 하전 입자를 EM 파의 원천으로 생각하십시오. 그 위치가 $ x (t) = \ sin (t) $로 주어 졌다고 가정 해보십시오. $ x $ 축의 모든 지점에서 자기장은 0입니다. 그러나 여전히 시간에 따라 변하는 전기장 (강도가 다소 정현파이고 0에서 “DC 오프셋”이 있음)이 있으며, 그 변화는 다음 속도로 전파됩니다. 빛, 이건 꽤 물결처럼 들리는 데요. 왜 안 그래요? “에너지를 전달할 수없는 이유가 있습니까?
매우 유사한 질문 이 이미 요청되었지만” 로프 “비유를했고 대답이 제가 말하는 요점을 간과 한 것 같습니다.
답변
나는 이것이 부분적으로는 어휘의 문제이고, 부분적으로는 당신이 묘사하는 종 방향 쿨롱 진동이 거리에 따라 매우 빠르게 감소한다는 사실을 반영합니다. (기본적으로 $ 1 / r $ 대신 $ 1 / r ^ 2 $) 따라서 일반적으로 “근 사장 효과”라고하며 매우 적은 파장의 거리를 지나면 횡단 “파”가 완전히 지배합니다. 그럼에도 불구하고, 그것들은 심지어 진공 상태에서도 존재하며, 아주 아주 약하게 무한대로 확장됩니다.
답변
방사원에서 충분히 멀어지면 필드가 거의 평면파처럼 보입니다.
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평면파를 보면 $ \ vec {E} (\ vec {x}, t) = \ vec {E} _0 (\ vec {k} \ cdot \ vec {x}- \ omega t) $ 및 $ \ vec {B} (\ vec {x}, t) = \ vec {B} _0 (\ vec {k} \ cdot \ vec {x}-\ omega t) $ (고정 단일 변수 $ \ vec {E} _0 $, $ \ vec {B} _0 $)의 함수를 사용하면 Maxwell의 방정식을 만족하는 찾을 수 있습니다. 빈 공간은 $ \ vec {k} \ cdot \ vec {E} _0 = \ vec {k} \ cdot \ vec {B} _0 = 0 $이 필요합니다. 즉, 전기장과 자기장은 방향에 수직이어야합니다. 전파 방향에 따른 변화가 $ \ vec {E} $ 또는 $ \ vec {B} $에서 0이 아닌 분기로 이어질 수 있기 때문에 엄격히 금지됩니다. 물론 전하 밀도가 0이 아닌 경우 $ \ vec {E} $는 해당 발산을 가질 수 있습니다. 이것이 플라즈마에서 종파가 가능한 이유입니다.
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http://en.wikipedia.org/wiki/Longitudinal_wave#Electromagnetic 에는 상태. 진공 상태에서 Maxwell 방정식의 종 방향 솔루션은 없지만 플라즈마에서 이러한 솔루션을 얻을 수 있습니다.
코멘트
- 그런 다음 EM을 사용할 수 있습니다. 파동은 플라즈마에서 세로 방향입니까?
- 예,하지만 ' 정말 EM 파가 아닌 하전 된 가스의 음파입니다.
- 평신도라면 가능한 멍청한 질문에 사과드립니다. 그러나 이러한 왜곡되지 않은 진행 파는 종 방향 EM 파로 계산되지 않습니까? 솔리톤? arxiv.org/pdf/hep-th/9606171v4.pdf 미리 감사드립니다.
답변
정답이 될 수 있는지는 모르겠지만 질문을 올바르게 읽으면이 인용구가 흥미로울 것 같습니다.
“양자 역학의 원래 형태 … [양자화] … 전자기장 … 푸리에 변환에 의해, 가로를 갖는 평면파의 중첩, 세로 및 시간과 유사한 편광 … 종 방향 및 시간과 유사한 진동자의 조합은 입자의 (순간적인) 쿨롱 상호 작용을 제공하는 것으로 나타 났으며 가로 진동자는 광자와 동일했습니다. “[1 ]
[1] Laurie M. Brown, Feynman의 논문 , pp. xi-xii. World Scientific (2005), 문고판.
댓글
- 횡파는 전파의 의무가 아닙니다. 균일하게 움직이는 것을 고려하십시오. 전기장은 세로 및 가로 구성 요소를 가지고 있지만 복사는 없습니다.
답변
관련이 없습니까? 질량이없는 광자는 세로 모드를 가질 수 없다는 사실에 대해? 만족해야합니다.
$$ k_ \ mu \ epsilon ^ \ mu =-\ vec k \ cdot \ vec \ epsilon = 0 $$ 만약 그것이 세로라면, $ \ vec k = \ vec \ epsilon \ times | \ vec k | $ 그래서 $ \ vec k \ cdot \ vec \ epsilon = | \ vec k | \ ne0 $.
광자가 거대하다면 우리는 허용 될 것입니다. $ \ vec k = 0 $ 인 나머지 프레임은 “아니라”입니다.
답변
광파를 $ z $ 방향으로 앞으로 전파하는 회전하는 $ x $ 및 $ y $ 축으로 보면, 결과적으로 나타나는 방정식은 나사 또는 나선 모양을 취합니다. 파동의 방정식은 시간의 함수일뿐만 아니라 $ z $로도 나타납니다.
$$ y = A \ mathrm e ^ {i (Bz + \ omega t)}, \ quad i = \ sqrt {-1} $$
다음 방정식에 유의하십시오. 나선은 다음과 같습니다.
$$ X = A \ sin Bz, \ quad y = A \ cos Bz, \ quad z = z $$
나선은 광파의 편광을 각속도로 회전시켜 형성됩니다. 이것은 “세로”파동에 대한 설명처럼 보입니다. 도움이 되었기를 바랍니다.
답변
Maxwells divE = 0 + rho_free를 충족하려면 세로 전자기장이 필요합니다. 그들은 항상 진공 상태에서도 존재합니다. 평면파 근사치는 몇 가지 (매우 제한적인) 조건을 제외하면 잘 유지되지 않습니다.
답변
빛은 편광을 가질 수 있습니다. k- 벡터. 원형 편광을 참조하십시오.
댓글
- 원형 편광은 가로입니다 …
답변
당신은 과학의 잘못된 부분을 찾고 있기 때문에 오랫동안 잊혀졌고 결코 추구하지 않은 부분을 찾고 있습니다. Marconi와 Tesla를 연구 할 수 있습니다. 둘 다 전송 장치에서 세로 전자기파를 사용합니다. Tesla는 무선 신호 전송이 아니라 무선 “전력”전송에 관심이있었습니다.
https://en.wikipedia.org/wiki/Nikola_Tesla
http://www.capturedlightning.com/frames/Tesla0.html
종 방향 전자기를 찾을 수 없습니다. 현대 과학이 더 이상 조사하지 않는 테슬라와 마르코니 시대를 벗어난 파도입니다.
댓글
- 단순히 잘못되었습니다. 종파는 무료 전파에서는 작동하지 않는 것으로 보이지만 웨이브 가이드에서 정기적으로 사용됩니다.