Электромагнит тәэсир итешүе

Электромагнит тәэсир итешүе — дүрт фундаменталь тәэсир итешүнең берсе, электрик коргылы кисәкчәләр арасында хасил була.

Электромагнит тәэсир итешүе
Кайда өйрәнелә	elektromagnetizm

Электромагнит кыры магнит тирәсендә

Әйләнүле полярлашкан электромагнит нурланышы

Заманча караш буенча коргылы кисәкчәләр арасындагы электромагнит тәэсир итешүе турыдан-туры түгел, ә электромагнит кыры ярдәмендә барлыкка килә.

Кырның квант теориясе буенча электромагнит тәэсир итешүе фотон белән таратыла, фотон - электромагнит кырының квант ярсынуы булып тора.

Фотон электрик коргыга ия булмый, димәк бүтән фотоннар белән тәэсир итә алмый.

Фундаменталь кисәкчәләр арасында - кварклар, электрон, мюон, тау-лептон (бар фермионнар) һәм коргылы калибрлау бозоннары W± бозоннары. Стандарт модельнең бүтән фундаменталь кисәкчәләре: барлык төрләр нейтрино, Һиггс бозоны, тәэсир итешүләрне таратучы калибрлау бозоннары: Z⁰-бозон, фотон, глюоннар электрик нейтраль була.

Зәгыйфь һәм көчле тәэсир итешүләрдән аермалы буларак электромагнит тәэсир итешүе - еракка тәэсир итү үзлегенә хас (Кулон кануны). Ераклыкка бәйлелек гравитацион тәэсир итешүгә охшаш.

Электромагнит тәэсир итешүе гравитациядән шактый көчлерәк, ләкин Галәмдәге матдәнең электрик нейтральлеге сәбәпле ул галәми масштабта зур роль уйнамый.

Классик кысаларда электромагнит тәэсир итешүе классик электродинамика белән тасвирлана.

Үзлекләр

Электромагнитик тәэсир итешүдә тик электрик коргылы объектлар, шул исәптән коргылы кисәкчәләрдән торган нейтраль объектлар катнаша ала.

Электромагнитик тәэсир итешүнең еракка тәэсир итү үзлеге фотон массасы булмавы белән аңлатыла.

Электромагнитик тәэсир итешүнең интенсивлыгы нечкә структура даимие белән сыйфатлана:

${\displaystyle \alpha ={\frac {e^{2}}{\hbar c}}\approx {\frac {1}{137}}}$,

биредә ${\displaystyle e}$ — элементар электрик коргы, ${\displaystyle \hbar }$ — Планк даимие, ${\displaystyle c}$ — яктылык тизлеге

Атом-төш реакцияләре дәрәҗәсендә тәэсир итешү көче буенча электромагнетизм көчле һәм зәгыйфь тәэсир итешүләр арасында тора.

Таркалышлар вакыты:

• көчле тәэсир итешү сәбәпле: 10⁻²³ с (иң көчле)
• электромагнитик тәэсир итешү сәбәпле: 10⁻¹² — 10⁻²⁰ с (уртача)
• зәгыйфь тәэсир итешү сәбәпле: 10³ — 10⁻¹³ с (зәгыйфь)

Саклану кануннары

Зәгыйфь тәэсир итешүдән аермалы буларак Электромагнитик тәэсир итешүдә:

• фәзаның җөплелеге саклана (Р-җөплелек)
• коргының җөплелеге саклана (С-җөплелек)
• хуш иснең квант саннары - сәерлек, соклану, матурлык - саклана

Көчле тәэсир итешүдән аермалы буларак Электромагнитик тәэсир итешүдә:

• изотопик спин сакланмый, G-җөплелек бозыла

Саклану кануннары сәбәпле электромагнит процессларында сайланыш кагыйдәләре бар. Мәсәлән фотон 1-спинга ия, шуңа күрә нульле импульс моментлы халәтләр арасында чәчү күчешләре тыела.

Коргының җөплелеге сәбәпле уңай С-җөплелекле системалар тик фотоннар җөп санына таркала, һәм киресенчә: парапозитроний - ике фотонга, а ортопозитроний — өч фотонга таркала.

Табигатьтә мәгънәсе

Классик механикада күпчелек физик көчләр электромагнит тәэсир итешүе исәбендә барлыкка килә - сыгылмалылык көчләре, ышкылу көче, өслек тартылышы көче һ.б.

Электромагнит тәэсир итешүе макроскопик җисемнәрнең күпчелек физик үзлекләрен һәм агрегат халәтләре үзара күчешләрен билгели.

Электромагнит тәэсир итешүе химик әйләнүләр өчен һәм барлык электрик, оптик, магнит күренешләре өчен җаваплы.

Микроскопик дәрәҗәдә электромагнит тәэсир итешүе квант эффектларын исәпкә алып, атомнарның электрон сүрүләре төзелешен, молекуларның төзелешен, эрерәк кластерлар үзлекләрен билгели.

Элементар электрик коргының микъдары атомнарның зурлыгын, молекуларда бәйләнешләр озынлыгын билгели. Мәсәлән Бор радиусы:

${\displaystyle {{4\pi \varepsilon _{0}\hbar ^{2}} \over {m_{e}e^{2}}}}$,

биредә ${\displaystyle \varepsilon _{0}}$ — электрик даими, ${\displaystyle \hbar }$ — Планк даимие, ${\displaystyle m_{e}}$ — электрон массасы, ${\displaystyle e}$ — элементар электрик коргы

Төп кануннар

Электростатика

Электростатика хәрәкәтсез коргылы җисемнәрне тасвирлый, Кулон кануны:

${\displaystyle {\vec {F}}_{12}=k{\frac {q_{1}q_{2}}{r_{12}^{3}}}{\vec {r}}_{12},}$

${\displaystyle k={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{0}}},}$

биредә ${\displaystyle \varepsilon _{0}}$ — электрик даими

• Электр кырының көчәнешлелеге:

${\displaystyle {\vec {E}}=k{\frac {q}{r^{3}}}{\vec {r}},}$

Электр кырында кисәкчәгә тәэсир итүче көч:

${\displaystyle {\vec {F}}_{12}=k{\frac {q_{1}q_{2}}{r_{12}^{3}}}{\vec {r}}_{12},}$

• Коргы күләмдә ${\displaystyle \rho ({\vec {r}})}$-тыгызлыгы белән бүленгән очракта - Гаусс электростатик теоремасы:

${\displaystyle \mathrm {div} {\vec {E}}=4\pi \rho .}$

• полярлаша торган диэлектрик мохитта электр кыры үзгәрә:

${\displaystyle {\vec {D}}={\vec {E}}+4\pi {\vec {P}}.}$

биредә ${\displaystyle {\vec {P}}}$ - мохитнең полярлашу векторы

${\displaystyle {\vec {D}}}$ - электрик индукция векторы

тиешенчә Гаусс теоремасы:

${\displaystyle \mathrm {div} {\vec {D}}=4\pi \rho ,}$

• Күпчелек очракларда, изотропик мохитта:

${\displaystyle {\vec {P}}=\alpha {\vec {E}},}$

шуңа күрә

${\displaystyle {\vec {D}}=\varepsilon {\vec {E}},}$

${\displaystyle \varepsilon =1+4\pi \alpha }$ - диэлектрик үткәрүчәнлек, шуннан

${\displaystyle {\vec {F}}_{12}=k{\frac {q_{1}q_{2}}{\varepsilon r_{12}^{3}}}{\vec {r}}_{12},}$

${\displaystyle {\vec {E}}=k{\frac {q}{\varepsilon r^{3}}}{\vec {r}}.}$

Искәрмәләр

Сылтамалар

• Баумгарт К. К.,. Электромагнетизм // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Краткий курс теоретической физики. В 2-х т. — М.: Наука, 1972. — Т. II. Квантовая механика. — 368 с.
• Сивухин Д. В. § 7. Дифференциальная форма электростатической теоремы Гаусса // Общий курс физики. — М.: Наука, 1977. — Т. III. Электричество. — С. 41. — 688 с.