Дискретность электромагнитных волн

«Вихревое электрическое поле отличается от электростатического поля тем, что оно не связано с электрическими зарядами, .»

Физика. О.Ф.Кабардин. 1991. С.189.

Точнее, вихревые электрические потоки отличаются от электростатических потоков тем, что они не связаны с частицами вещества, так как электрические заряды - это электрические потоки, связанные с частицами. Зарядов без частиц не бывает, так как это уже будут свободные электрические потоки, которые не называются зарядами. Можно сказать, что заряды в свободном состоянии представляют вихревые электрические потоки, которые также измеряются в кулонах. Так как потенциальные электрические потоки отличаются от вихревых тем, что они всегда связаны с частицами, то их свойства, соответственно, также имеют определенные отличия, поэтому электрические потоки, связанные с частицами, называют зарядами, хотя можно обойтись и без термина "заряд", заменив его термином "поток". Например, с точки зрения электродинамики выражение "частица имеет электрический заряд" означает то же самое, что "частица имеет электрический поток" - все измеряется в кулонах. Таким образом, электрический заряд частицы - это поток количества электричества, где знаками (+)и (-)

указывается направление потока относительно частицы. Аналогично, полюса магнита - также всего лишь указатели направления полевого потока. По сути магнитные полюса, вместо исторически сложившегося названия "северный" и "южный", можно называть "положительный" и "отрицательный" в зависимости от направления потока. Магнитные поля (потоки), так же как и электрические, могут быть либо связаны с вещественной материей, либо свободны от нее.

К сожалению, иногда еще приходится сталкиваться с идеалистическими предрассудками, когда электрические поля (потоки) обязательно связывают с заряженными частицами, т.е. как бы забывают про теорию близкодействия и материальность полей. Также до сих пор еще встречается заблуждение, что только электрические потоки, связанные с частицами, являются дискретными, а свободные от частиц электрические поля, представляющие вихревые потоки количества электричества, дискретности не имеют. Т.е. как бы забывают про современные квантовые представления, согласно которым все поля имеют квантовую природу. Квантовыми свойствами обладает любая форма материи - как вещественная, так и полевая.

Вихревое электрическое поле обладает энергией (массой), так же как и потенциальное электрическое поле, даже если оно чисто вихревое. Электрические поля, как статические (потенциальные), так и вихревые (непотенциальные), представляют потоки электрического смещения поля, измеряемые в кулонах и обладающие энергией. Электрический ток и электромагнитные волны - это движущиеся потоки электрического смещения поля. Например, движение зарядов - это движение электрических потоков, также излучение электромагнитных волн - это излучение электрических потоков. Движущиеся электрические потоки проявляются как магнитные потоки - релятивистский эффект (эффект движения) B

= m0[vD]

, где m0 - магнитная постоянная, v

- скорость, т.е. движущийся электрический поток для покоящегося наблюдателя представляет магнитный поток, поэтому магнитные потоки также являются квантовыми (дискретными), как и электрические. Согласно квантовым представлениям, все поля (полевые потоки) - квантовые. Квантом электрического поля является квант электрического потока (заряда), квантом магнитного поля является квант магнитного потока, соответственно, квантом электромагнитного поля излучения является квант электромагнитного потока. Электромагнитная волна состоит из индукционно связанных потоков - электрического и магнитного, что представляет электромагнитный поток (электромагнитное возмущение), его размерность Кл·Вб. Величина кванта электромагнитного потока:

h = 2eФ0= 6.626·10-34 Кл·Вб,

где e - квант электрического потока (заряда) 1.602·10-19 Кл, Ф0 - квант магнитного потока 2.068·10-15 Вб. Энергия электромагнитного кванта:

W = 2eФ0v,

где v - частота, или:

W = 2eФ0/T,

где T - период кванта электромагнитного возмущения, т.е., чем больше плотность кванта (меньше период), тем больше его энергия. Объемная плотность энергии электромагнитного потока в вакууме w = cDB (w = EH/c), где D - плотность потока электрической индукции Кл/м2, B - плотность потока магнитной индукции Вб/м2 (сокращенно - электрическая и магнитная индукция или плотность электрического и магнитного потоков), c - скорость света. Т.е. объемная плотность энергии электромагнитного потока равна произведению плотности электрического потока на плотность магнитного потока и на скорость их распространения. Таким образом, чем меньше длина волны (меньше период), тем больше энергия кванта электромагнитного потока (фотона), так как увеличивается плотность потоков индукции. Например, длина волны уменьшилась в два раза, соответственно, плотность электрического и магнитного потоков возросла в четыре раза, следовательно, плотность энергии электромагнитного потока (w = cDB) возросла в шестнадцать раз, но эффективный объем электромагнитного возмущения уменьшился в восемь раз, отсюда - энергия кванта электромагнитного потока возросла в два раза, т.е. энергия растет обратно пропорционально длине волны, что соответствует экспериментальным данным.

Другое по теме

Происхождение и развитие галактик и звезд
К началу нашего века границы разведанной Вселенной раздвинулись настолько, что включили в себя Галактику. Многие, если не все, думали тогда, что эта огромная звездная система и есть вся Вселенная в целом. Но вот в 20-е годы были построены новые крупные телескопы, и перед астрономами открылись совершенно неожиданные ...

Одноатомные непредельные спирты (алкенолы и алкинолы)
Непредельные спирты (алкенолы и алкинолы) — производные непредельных углеводородов, в молекулах которых водородный атом замещен на гидроксильную группу. ...