منو
 کاربر Online
620 کاربر online
تاریخچه ی: الکترودینامیک

در حال مقایسه نگارشها

نگارش واقعی نگارش:2
مباحث علمی مباحث ویژه
الکترودینامیک آنتن
پتانسیل لینارد-ویشرت رادار
میدان بار نقطه ای تئوری میدان
میادین تابشی الکترو استاتیک
بردارهای هرتز الکترو مغناطیس
امپدانس و امپدانس مغناطیس
وارونی زمان الکتریسیته
تک قطبی مغناطیسی نظریه دینامیکی میدان‌
قضیه پوئنتینگ نظریه ماکسول
محیطهای جاذب تابش امواج الکترومغناطیسی
الکترودینامیک کلاسیک چهار نیروی بنیادی فیزیک
الکترودینامیک کوانتومی برهمکنش‌ الکترومغناطیسی
نظریه وحدت دینامیک کوانتومی
برهمکنش قوی هسته‌ای برهمکنش ضعیف هسته‌ای
برهمکنش گرانشی شکست تقارن
ناوردایی پیمانه‌ای الکترومغناطیس میکروالکترونیک
جفت شدگی الکترومغناطیسی تانسور الکترومغناطیسی

نگاه اجمالی

الکترو مغناطیس یکی از شاخه‌های فیزیک است که مباحث مربوط به بارهای الکتریکی ساکن و متحرک ، میدانهای الکتریکی و مغناطیسی را مورد بحث قرار می‌دهد. اما در این بحث بیشتر مفاهیم فیزیکی و توصیف کیفی این پدیده‌ها مورد توجه قرار می‌گیرد. و تا حد امکان از توصیف کمی این موارد که به ریاضیات عالی نیاز دارد، خودداری می‌شود. بنابرابن توصیف کمی پدیده‌های فوق در الکترودینامیک انجام می‌گیرد. می‌توان گفت که الکترو‌دینامیک نسبت به سایر علوم تقریبا یک علم تازه است که در کمتر از یکصد سال اخیر بوجود آمده است.

تاریخچه

هر چند کهربا و مغناطیس طبیعی برای یونانیان شناخته نشده بودند ، با وجود این الکترو‌دینامیک در مقام یک موضع کمی تنها در کمتر از یکصد سال رشد پیدا کرد. آزمایشات قابل ملاحظه کاوندیش در زمینه الکترو استاتیک از 1771 تا 1773 انجام شدند. تحقیقات ماندگار کولن در سال 1785 شروع به چاپ شدند. این کار شروع تحقیق کمی در الکترسیته و مغناطیس را در مقیاس جهانی مشخص کرد. پنجاه سال بعد از آن فارادی مشغول مطاله اثرات نظریه دینامیکی میدان‌های الکترومغناطیسی منتشر کرد. بیست و چهار سال بعد هرتز کشف خود را در مورد امواج الکترومغناطیسی عرضی که با سرعتی مشابه با سرعت نور انتشار می‌یابد به چاپ رسانید و با این کار نظریه ماکسول را در یک وضعیت کاملا آزمایشی قرار داد.

سیر تحولی و رشد

الکترودینامیک کلاسیک

الکترودینامیک با استفاده از مفاهیم بنیادین ریاضیات عالی یک توصیف کمی از مباحث الکترومغناطیسی کلاسیک ارائه می‌کند. الکترومغناطیس کلاسیک در محاسبه میدانهای الکتریکی و مغناطیسی حاصل از توزیعهای معین بار تبحر دارد و توصیف فیزیکی این کمیتها مورد بحث قرار می‌گیرد. اما در مواردی که مرزهای معین وجود داشته باشند. به عنوان مثال اگر بخواهیم میدان و پتانسیل حاصل از یک کره رسانا که نصف آن دارای پتانسیل و نصف دیگرش دارای پتانسیل V1 است ، در یک نقطه معین از فضا تعیین کنیم، باید از شگرد‌های خاص ریاضی که در V1 الکترو دینامیک کلاسیک کاربرد دارد، استفاده کنیم.

همانگونه که الکترومغناطیس به دو قسمت الکتریسیته و ‌مغناطیس تقسیم می‌شود که در قسمت الکترواستاتیک بارهای الکتریکی ساکن و چگالیهای بار مستقل از زمان فرض می‌شوند و در الکترومغناطیس بارهای الکتریکی متحرک بوده و چگالیهای بار می‌توانند تابعیت زمانی نیز داشته باشند. الکترودینامیک کلاسیک نیز به دو بخش تقسیم می‌گردد. مکانیک کلاسیک و الکترودینامیک کلاسیک به عنوان پیشروان درک کنونی ما از پدیده‌ها مفید واقع شوند و هنوز هم نقشهای مهمی را در زندگی علمی و در مرز مربوط به تحقیقات علمی ایفا می‌کنند.

الکترودینامیک کوانتومی

الکترودینامیک کوانتومی ، نتیجه‌ای است از تقارن شکسته شده ، خودی به خودی در یک نظریه که در آن برهمکنشهای ضعیف و الکترومغناطیسی در ابتدا وحدت یافته‌اند و این که حاملهای نیروی مربوط به هر دو بدون جرم هستند . شکست تقارن ، و حامل نیروی الکترومغناطیسی (فوتون) را بدون جرم باقی می‌گذارد همراه 80 الی 90 Gv/c2 را با یک برهمکنش ضعیف هسته‌ای در انرژیهای پایین با برد بسیار کوتاه (2x10 -18 ) بدست می‌آورند.

الکترودینامیک کلاسیک برای انتقالات کوچک انرژی و اندازه حرکت و تعداد میانگین بزرگ فوتونهای مجازی یا حقیقی حد الکترودینامیک کوانتومی است. علی رغم حضور تعداد نسبتا زیادی از کمیتهای که بایستی از آزمایش بدست آیند، مدل استاندارد وحدت یافته (همراه با نسبیت عام در مقیاسهای بزرگ) توضیعی با دقت بالا از طبیعت را در تمام جنبه‌هایش ارائه می‌دهد. از درون هسته ، تا میکروالکترونیک و میزها و صندلیها و دورترین کهکشانها. بخاطر مبدأها در یک نظریه وحدت یافته ، برد و قدرت برهمکنشهای ضعیف به جفت شدگی الکترومغناطیسی مربوط شدند.

بطور خلاصه می‌توان گفت که در الکترودینامیک کوانتومی با استفاده از مفاهیم آنالیز تانسوری یک میدان برداری (که به تانسور الکترومغناطیسی معروف است ) معرفی می‌شوند ، سپس با تعریف چگالیهای لاگرانژی و هامیلتونی خاص سیستمها مورد بحث قرار می‌گیرند.

سختی الکترودینامیک

همانطوری که اشاره شد، الکترودینامیک جهت توصیف کمی پدیده‌های الکترو مغناطیسی از ریاضیات عالی و روشهای پیچیده ریاضی بهره می‌گیرد. بنابراین افرادی که تمایلی به استفاده از این پیچیدگیها ندارند و آن را دشوار می‌دانند، به الکترو‌دینامیک به دید یک شاخه‌ای از فیزیک که درک آن بسیار سخت است، نگاه می‌کنند. اما امروزه با پیشرفت علوم کامپیوتری و گسترش روشهای عددی ، بسیاری از مسائل الکترودینامیک را می‌توان با استفاده از حلهای عددی مورد تجزیه و تحلیل قرار داد.


الکترودینامیک (Electrodynamics)


__فهرست الکتروینامیک

مباحث علمی مباحث کاربردی و تجربی
الکترودینامیک آنتن
پتانسیل لینارد-ویشرت رادار
میدان بار نقطه ای
میادین تابشی
بردارهای هرتز
امپدانس و امپدانس
وارونی زمان
تک قطبی مغناطیسی
قضیه پوئنتینگ
محیطهای جاذب تابش





نگاه اجمالی

الکترو مغناطیسی یکی از شاخه های فیزیک است که مباحث مربوط به بارهای الکتریکی ساکن و متحرک، میدان های الکتریکی و مغناطیسی را مورد بحث قرار می دهد. اما در این بحث بیشتر مفاهیم فیزیکی و توصیف کیفی این پدیده ها مورد توجه قرار می گیرد. و تا حد امکان از توصیف کمی این موارد که به ریاضیات عالی نیاز دارد، خودداری می شود. بنا بر ابن توصیف کمی پدیده های فوق در الکترو دینامیک انجام می گیرد. می توان گفت که الکترو دینامیک نسبت به سایر علوم تقریباً یک علم تازه است که در کمتر از یکصد سال اخیر بوجود آمده است.

تاریخچه

هر چند کهربا و مغناطیس طبیعی برای یونانیان شنا خته نشده بودند ، با وجود این الکترو دینامیک در مقام یک موضع کمی تنها در کمتر از یکصد سال رشد و تحسیم پیدا کرد. آزمایشات قابل ملاحظه کاوندیش در زمینه الکترو شماتیک از 1771 تا 1773 انجام شدند. تحقیقات ماندگار کولمب در سال 1785 شروع به چاپ شدند. این کار شروع تحقیق کمی در الکترسیته و مغناطیس را در مقیاس جهانی مشخص کرد. پنجاه سال بعد از آن فارادی مشغول مطاله اثرات نظریه دینامیکی میدان های الکترو مغناطیسی منتشر کرد. بیست و چهار سال بعد هرگز کشف خود را در مورد امواج الکترو مغناطیسی عرضی که با سرعتی مشابه با سرعت نور انتشار می یابد به چاپ رسانید و با این کار نظیریه ماکسول را در یک وضعیت کاملا آزمایشی قرار داد.

سیر تحولی و رشد

از دهه 1960 یک انقلاب واقعی در درک ما از نیروهای اساسی و اجزا تشکیل دهنده ماده صورت گرفته است.
در دهه 1990 الکترو دینامیک کلاسیک درمقابل جبهه ای از توصیف وحدت یافته ذرات و بر همکنش های که به عنوان مدل استاندارد نامیده می شود، ساکن مانده بود، مدل استاندارد یک توصیف کواشوم مکانیکی منسجم از برهمکنش های الکترو مغناطیسی، ضعیف و قوی بر اساس اجزا اصلی، بعضی کوارکما و لبتونها ( که از طریق حاملهای نیرو یعنی فوتونها، بوزونها، و گلوئونها، برهمکنش می کنند ) ارائه می کند. چهار چوب نظریه وحدت یافته از طریق اصول مربوط به ناوردایی پیمانه ای ( متصل به نیروها و تفاوتهای گسسته خواص ذرات ) ایجاد گردید.
از نقطه نظر مدل استاندارد، الکترو دینامیک کلاسیک، حداکثر و دینامیک کوانتومی است. بنا بر این تلاش عظیمی که در اواخر قرن نوزدهم در جهت وحدت موضوعات فیزیک شروع شده سبب ایجاد الکترو دینامیک کوانتو می شود
و بدین الکترو دینامیک کلاسیک را متحول ساخت. بنابراین در حالت کلی الکترو دینامیک را می توان به دو قسمت اصلی تقسیم کرد.

الکترو دینامیک کلاسیک

الکترو دینماتیک با استفاده از مفاهیم بنیادین ریاضیات عالی یک توصیف کمی از مباحث الکترو مغناطیسی کلاسیک ارائه می کند . الکترو مغناطیس کلاسیک میدان های الکتریکی و مفناطیسی حاصل از توزیع های معین بار به راحتی محاسبه می شوند. و توصیف فیزیکی این کمیت ها مورد بحث قرار می گیرد . اما در مواردی که مرزهای معین وجود داشته باشند . بعنوان مثال اگر بخواهیم میدان و پتانسیل حاصل از یک کره رسانا که نصف آن دارای پتانسیل
و نصف دیگرش دارای پتانسیل V< sub > 1 < /sub >
است ، در یک نقطه معین از فظا تعیین کنیم، باید از شگرد های خاص ریاضی که در V< sub > 1 < /sub >
الکترو دینامیک کلاسیک کاربرد دارد، استفاده کنیم.
همانگونه که مغناطیس دو قسمت الکترو شماتیک و الکترو مغناطیس تقسیم می شود که در قسمت الکترو استاتیک بارهای الکتریکی ساکن و چگالیهای بار مستقل از زمان فرض می شوند و در الکترو مغناطیس بارهای الکتریکی متحرک بوده و چگالیهای بار می توانند تابعیت زمانی نیز داشته باشند . الکترو دینامیک کلاسیک نیز به دو بخش
تقسیم می گردد. مکانیک کلاسیک و الکترو دینامیک کلاسیک به عنوان پیشروان درک کنونی ما از پدیده ها مفید واقع شوند. و هنوز هم نقش های مهمی را در زندگی علمی و در مرز مربوط به تحقیقات علمی ایفا می کنند.

الکترو دینامیک کوانتومی

الکترو دینامیک کوانتومی، نتیجه ای است از تقارن شکسته شده ، خودی به خودی در یک نظریه که در آن برهمکنش های ضعیف و الکترو مغناطیسی در ابتدا وحدت یافته اند و این که حامل های نیروی مربوط به هر دو بدون جرم هستند . شکست تقارن ، و حامل نیروی الکترو مغناطیسی ( فو تون ) را بدون جرم باقی می گذارد همراه الی 80(90 Gv/c2)با یک قانون کولمب با برد ناتناهی . در حالی که حاملهای نیروی ضعیف جرم هایی از مرتبه بدست( 2x10 -18 را همراه با یک برهمکنش ضعیف در انرژی های پایین با برد بسیار کوتاه (
می آورند.
الکترو دینامیک کلاسیک برای انتقالات کوچک انرژی و اندازه حرکت ، و تعداد میانگین بزرگ فوتون های مجازی
یا حقیقی حد الکترو دینامیک کوانتومی است . علی رغم حضور تعداد نسبتاً زیادی از کمیت های که بایستی از آزمایش به دست آمیز، مدل استاندارد وحدت یافته ( همراه با نسبت عام در مقیاس های بزرگ ) توضیعی با دقت بالا
از طبیعت را در تمام جنبه هایش ارائه می دهد . لرز خیلی درون هسته ، تا میکروالکترونیک ، تا میزها و صندلی ها
و دورترین کهکشانها . به خاطر مبداها در یک نظریه وحدت یافته ، برد و قدرت برهمکنش های ضعیف به جفت شدگی الکترو مغناطیسی مربوط شدند.
Fبطور خلاصه می توان گفت که در الکترودینامیک کوانتومی با استفاده از مفاهیم آنالیز سنورس یک میدان برداری
( که به تاسنور الکترومغناطیسی معروف است ) معرفی می شوند ، سپس با تعریف چگالیهای لاگرانژی و هامیلتونی
خاص سیستم ها مورد بحث قرار مس گیرند .

سختی الکترو دینامیک :
همانطوری که اشاره شد، الکترو دینامیک جهت توصیف کمی پدیده های الکترو مغناطیسی از ریاضیات عالی و روشهای پیچیده ریاضی بهره می گیرد. بنابر این افرادی که تمایلی به استفاده از این پیچیدگیها ندارند و آن را دشوار می دانند ، به الکترو دینامیک به دید یک شاخه ای از فیزیک که درک آن بسیار سخت است ، نگاه می کنند. اما امروزه با پیشرفت علوم کامپیوتری و گسترش روش های عددی ، بسیاری از مسائل الکترو دینامیک را می توان با
استفاده از حل های عددی مورد تجزیه و تحلیل قرار داد .


تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 یکشنبه 13 آذر 1384 [12:29 ]   6   مجید آقاپور      جاری 
 یکشنبه 13 آذر 1384 [12:25 ]   5   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 سه شنبه 19 آبان 1383 [09:37 ]   4   حسین خادم      v  c  d  s 
 دوشنبه 11 آبان 1383 [10:47 ]   3   حسین خادم      v  c  d  s 
 یکشنبه 10 آبان 1383 [15:34 ]   2   حسین خادم      v  c  d  s 
 دوشنبه 27 مهر 1383 [15:42 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..