第七章狭义相对论原理和相对论电动力学.pptVIP

****************************************************************************************************************************低速情况下，电场和磁场都和稳恒场一样第62页，共93页，星期日，2025年，2月5日方向上磁场也有向垂直于速度方向集中的趋向第63页，共93页，星期日，2025年，2月5日能流密度因为E沿经向,B垂直于经向和x决定的平面,所以S不沿经向,而是沿点电荷为中心的圆弧,这表明没有辐射.事实上,匀速运动的电荷没有辐射,否则会与牛顿第一定律矛盾.切伦科夫辐射:真空中,匀速运动带电粒子不产生辐射场;在介质中,带电粒子匀速运动,介质内产生诱导电流,诱导电流激发次波,带电粒子速度超过介质内光速时,次波与原来粒子的电磁场互相干涉,可以形成辐射场,称切伦科夫辐射第64页，共93页，星期日，2025年，2月5日四.电磁场的四维动量能量张量

和能量与动量守恒洛仑兹力公式构成四维形式则四维力为其中W为功率密度第65页，共93页，星期日，2025年，2月5日对带电粒子,所受电磁四维力为其中第66页，共93页，星期日，2025年，2月5日能量守恒定律和动量守恒定律的四维形式能量守恒动量守恒合为第67页，共93页，星期日，2025年，2月5日第68页，共93页，星期日，2025年，2月5日§7-4invariabilityofelectrodynamics§7-4.1fourdimensioncurrentdensityvector带电粒子电量与其运动速度无关，即电量Ｑ是一个洛仑兹标量粒子静止时，电荷密度?０，体积元dV0粒子以速度u运动时，体元有洛仑兹收缩（因长度缩短）：第69页，共93页，星期日，2025年，2月5日因Ｑ不变，电荷密度增大：粒子以速度u运动时，其电流密度：引入第四分量：电流密度四维矢量：对应的四维空间矢量：电流密度、电荷密度合为四维矢量脚标：拉丁字母（i,j,k）表三维1-3；希腊字母（????）表1-4。四维速度：§7-4.1fourdimensioncurrentdensityvector第70页，共93页，星期日，2025年，2月5日电荷守恒定律：用四维形式表达为：左边是洛仑兹标量。对任意惯性系成立。如果方程的每一项属于同类协变量（洛仑兹标量、四维矢量），变换参考系时，按相同方式，结果是保持方程形式不变。?，爱因斯坦约定§7-4.1fourdimensioncurrentdensityvector第71页，共93页，星期日，2025年，2月5日§7-4.2fourdimensionvector麦氏方程用势表示：达朗贝尔方程洛仑兹规范条件第72页，共93页，星期日，2025年，2月5日§6-5.2fourdimensionvector引用微分算符，洛仑兹标量算符：□前式可表为：□□J与?构成四维矢量，把A与?合为四维矢量：第73页，共93页，星期日，2025年，2月5日§6-5.2fourdimensionvector矢势方程、标势方程合为：□两边相同的四维矢量，在不同参考系具有协变性洛仑兹规范条件可表为：仍具有协变性第74页，共93页，星期日，2025年，2月5日§6-5.3EMfieldtensor用势来表示场：分量写为：第75页，共93页，星期日，2025年，2月5日§6-5.3EMfieldtensor引入反对称张量：由上页，分量表达式，电磁场构成一四维张量第76页，共93页，星期日，2025年，2月5日§6-5.3EMfieldtensor一对麦氏方程：合写为：例：第一分量Ju=J1从四维张量同二式J1第77页，共93页，星期日，2025年，2月5日§6-5.3EMfieldtensor另一对麦氏方程：合写为：例：同于第二式第78页，共93页，星期日，2025年，2月5日§6-5.3EMfieldtensor由张量变换：电磁场变换关系：?‘相对于?沿x轴运动或矢量形式：第79页，共93页，星期日，2025年，2月5日§6-5.3