关于电磁动量介绍

关于电磁动量介绍,第1张

关于电磁动量介绍

[拼音]:dianci dongliang

[外文]:electromagnetic momentum

电磁场的动量。电磁场不仅有能量也具有动量,这是它的物质性的体现。物质之间通过相互作用而使运动发生转移,在转移过程中,遵守两条基本定律──能量守恒定律和动量守恒定律,电磁场的动量就是从动量守恒定律得出的。

带电体在电磁场中运动,根据它所受的洛伦兹力密度和麦克斯韦方程组可得

(1)

式中Gm为带电体系的动量,

=ii+jj+kk (单位张量),

g 称为电磁场的动量密度,S为任意包面,V为其体积。即为体积V中的电磁场动量,Φ称为电磁场的动量流密度张量。式(1)的意义是,在闭合面S所包围的体积V中,带电体系的动量和电磁场的动量的变化(增加或减少)率之和等于通过 S面(流入或流出)的电磁场的动量。以上就是电磁场存在时的动量守恒定律的定量表述。

因此,一般地说来,两个运动电荷之间的相互作用力,不遵守牛顿第三定律。这是因为在这个体系中除了这两个带电质点外,还有它们产生的电磁场,在它们相互作用时,这个电磁场也将发生变化。所以,在这个体系中,两个带电体和电磁场共三方之间进行动量交换,维持动量守恒。

由于电磁场具有动量,则当电磁波入射于物体上时,会对物体施加一定的压力,这种压力称为辐射压力,当电磁波入射金属表面时,辐射压力为

, (2)

式中为金属表面附近处电磁波总能量密度的平均值,上式对黑体辐射情况仍成立。

上述理论已经为实验所证实。在1900年前后,就已经完成了光压实验。通常,辐射压力是非常小的,但是,它在恒星内部平衡引力作用以形成稳定的天体中起重要作用。

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