Электромагнитное взаимодействие

Электромагни́тное взаимоде́йствие в одно из четырёх фундаментальных взаимодействий. Электромагнитное взаимодействие существует между частицами, обладающими электрическим зарядом^[1]. С современной точки зрения электромагнитное взаимодействие между заряженными частицами осуществляется не прямо, а только посредством электромагнитного поля.

С точки зрения квантовой теории поля^[2] электромагнитное взаимодействие переносится безмассовым бозоном в фотоном (частицей, которую можно представить как квантовое возбуждение электромагнитного поля). Сам фотон электрическим зарядом не обладает, а значит не может непосредственно взаимодействовать с другими фотонами.

Из фундаментальных частиц в электромагнитном взаимодействии участвуют также имеющие электрический заряд частицы: кварки, электрон, мюон и Тау-лептон (из фермионов), а также заряженые калибровочные W^± бозоны.

Электромагнитное взаимодействие отличается от слабого^[3] и сильного^[4] взаимодействия своим дальнодействующим характером в сила взаимодействия между двумя зарядами спадает только как вторая степень расстояния (см.: закон Кулона). По такому же закону спадает с расстоянием гравитационное взаимодействие. Электромагнитное взаимодействие заряженных частиц намного сильнее гравитационного, и единственная причина, по которой электромагнитное взаимодействие не проявляется с большой паллетный силой на космических масштабах в электрическая нейтральность материи, то есть наличие в каждой области Вселенной с высокой степенью точности равных количеств положительных и отрицательных зарядов.

В классических (неквантовых) рамках электромагнитное взаимодействие описывается классической электродинамикой.

Содержание

1 Краткая сводка основных формул классической электродинамики
2 См. также
3 Примечания
4 Литература

[править] Краткая сводка основных формул классической электродинамики

На проводник с током $I$ длиной $\Delta \vec{l}$ , помещенный в магнитное поле с индуктивностью $\vec{B}$ , действует сила Ампера:

$\vec{F}_A = I \cdot [\Delta \vec{l} \times \vec{B}]$

На заряженную частицу с зарядом $q$ , движущуюся со скоростью $\vec{V}$ в магнитном поле с индуктивностью $\vec{B}$ , действует сила Лоренца:

$\vec{F}_L = q \cdot [\vec{V} \times \vec{B}]$

[править] См. также

[править] Примечания

в‘ В том числе электромагнитное взаимодействие и между электрически нейтральными в целом частицами (то есть, когда их суммарный заряд ноль), но составные части которых обладают зарядами, так что взаимодействие не сводится к нулю, хотя и быстро убывает с расстоянием. Например, нейтрон в нейтральная частица, однако он содержит в своём составе заряженные кварки и потому участвует в электромагнитном взаимодействии (в частности, обладает ненулевым магнитным моментом).
в‘ Раздел квантовой теории поля, описывающий электромагнитное взаимодействие носит название квантовой электродинамики. Это образцовый, наиболее хорошо разработанный и поддающийся расчёту раздел квантовой теории поля, и вообще одна из наиболее успешных и точных - в смысле экспериментального подтверждения - областей теоретической физики.
в‘ Слабое взаимодействие быстро убывает из-за массивности его переносчика - векторного W или Z бозона.
в‘ Сильное взаимодействие между кварками спадает с расстоянием еще гораздо медленнее, а точнее, судя по всему, его сила вообще с расстоянием не спадает; однако все известные частицы, наблюдаемые в свободном состоянии, нейтральны в отношении "сильного заряда" - цвета - так как или совсем не содержат кварков, или включают несколько кварков, сумма цветов которых ноль, поэтому в основном поле сильного взаимодействия - глюонное поле - сосредоточено между "цветными" кварками - внутри составной частицы, а его "остаточная часть", распространяющаяся вовне - очень мала и быстро спадает.

[править] Литература

Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Краткий курс теоретической физики. В двух томах.. в М.: Наука, 1972. в Т. II. Квантовая механика. в 368 с.

[0] в‘ В том числе электромагнитное взаимодействие и между электрически нейтральными в целом частицами (то есть, когда их суммарный заряд ноль), но составные части которых обладают зарядами, так что взаимодействие не сводится к нулю, хотя и быстро убывает с расстоянием. Например, нейтрон в нейтральная частица, однако он содержит в своём составе заряженные кварки и потому участвует в электромагнитном взаимодействии (в частности, обладает ненулевым магнитным моментом).

[1] в‘ Раздел квантовой теории поля, описывающий электромагнитное взаимодействие носит название квантовой электродинамики. Это образцовый, наиболее хорошо разработанный и поддающийся расчёту раздел квантовой теории поля, и вообще одна из наиболее успешных и точных - в смысле экспериментального подтверждения - областей теоретической физики.

[2] в‘ Слабое взаимодействие быстро убывает из-за массивности его переносчика - векторного W или Z бозона.

[3] в‘ Сильное взаимодействие между кварками спадает с расстоянием еще гораздо медленнее, а точнее, судя по всему, его сила вообще с расстоянием не спадает; однако все известные частицы, наблюдаемые в свободном состоянии, нейтральны в отношении "сильного заряда" - цвета - так как или совсем не содержат кварков, или включают несколько кварков, сумма цветов которых ноль, поэтому в основном поле сильного взаимодействия - глюонное поле - сосредоточено между "цветными" кварками - внутри составной частицы, а его "остаточная часть", распространяющаяся вовне - очень мала и быстро спадает.

[1]

[2]

[3]

[4]

Электромагнитное взаимодействие

Содержание

[править] Краткая сводка основных формул классической электродинамики

[править] См. также

[править] Примечания

[править] Литература

Личные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Действия

Поиск

Навигация

Участие

Печать/экспорт

Инструменты

На других языках