当前位置:首页>维修大全>综合>

电场强度为0和没有电场是一个意思吗(电场强度为零为什么还有电势)

电场强度为0和没有电场是一个意思吗(电场强度为零为什么还有电势)

更新时间:2024-04-06 16:24:57

电场强度为0和没有电场是一个意思吗

我个人觉得你这个问题在电动力学的范围里都回答不了,必须在量子电动力学的强度上回答。为什么呢,因为你提到了物质,你要把电磁场当做一种物质来看待。那么什么才能算作一个物质,经典一级,你需要算这个区域的能量密度:如果电场与磁场都为0,那么这块区域没有能量密度,当然还有什么动量密度,能流密度,动量流密度统统为0。从经典一级看,这一块区域和真空没有区别。但是我觉得,经典电动力学把有无能量作为电磁场这种物质存在与否的判据是否草率了一些?或者说场强这个东西到底代表了场的什么性质?我认为是物质与场交换能量的平均强度的度量。这个地方场强大,物质就容易从场中得到或失去能量,如果场也是物质,那么这个强度可能由以下条件决定:

1.这个区域激发出的粒子数量;

2.激发出的粒子的平均能量;

3.粒子的自旋取向分布(如果一致,则产生偏振)也就是说,有这么一种可能,虽然这个区域存在大量物质,但它们很杂乱,于是平均来说,其他物质与场的能量交换为0。这不排除有大量有能量交换的事例但正负相抵,于是平均起来为0。好,科普时间完成,下面是为回答的完整性做工作了,就当听个故事吧。从量子场论的角度看,首先场强不能描述电磁场的所有性质,应该由电磁势A来描述。有个阿哈罗诺夫-玻姆效应讲了这么一个故事,一块通电螺线管中有强磁场,外面是真空。外面有两束电子,相位一致从螺线管上下分别衍射,在螺线管背后出现了干涉条纹。这说明虽然螺线管外场强为0,但是螺线管产生的电磁场还是对电子产生了作用,只是这个作用在经典一级是没有的。那么电磁势和电磁场代表的物质,光子,有什么关系呢?在量子一级,电磁势不再看作函数,而是场算符,什么意思呢,原来每一点测量得出一个数,现在每个点代表一个算符。这个算符的作用是产生和湮灭光子。于是我们有了这么一些概念:真空:不存在物质的状态,物质场的基态。粒子:物质场的激发状态,能量高于真空。产生算符:在某个态的基础上增加一个粒子,作用于真空,得到单粒子态。湮灭算符:在某个态的基础上减少一个粒子,作用于单粒子态,得到真空。场算符:产生算符与湮灭算符乘以基础的波动模式(平面波)后的叠加整体。场强:场算符在某个态下的期望值。这么看来场强为0,只是代表场算符在这个态下平均为0,至于这个态是不是真空,它并不关心。

更多栏目