电磁波方程里人们常见的错误 作者 张祥前 统一场论【百度 统一场论6版】认为电荷和电场是粒子周围空间以光速、以物体为中心辐射式运动造成的,正电荷周围空间发散运动,负电荷周围空间收敛运动,无论是发散或者收敛运动,都是光速。 电磁波是加速运动电荷对周围空间的扰动,电磁波和静电场一样,仍然是空间本身的运动。 电荷静止的时候在周围产生了静电场,当电荷相对于我们观察者加速运动的时候,使静电场发生扭曲,产生了静电场垂直方向分布的加速电场,这种加速电场E又在垂直方向产生环绕加速磁场B,并且B=E/c ,其中c是光速。 很多人认为电磁波中磁场能量和电场能量相互转化,磁场能量变成零时候,电场能量最大;磁场能量变成最大时候,电场能量变成零,或者认为电场和磁场相互转化,这种看法是错误的。 在一个空间点上电磁波中电场和磁场同时最大,同时最小。这个教科书一般都是这样描述的,很多人受对称思想的影响,认为电场和磁场或者电场能量和磁场能量相互守恒和补偿。 但是,现在教科书认为磁场能量蕴含在磁场中,电场能量蕴含在电场中,这种看法应该是错误,单纯的电场和磁场都没有能量,这个如同地球表面的重力场中,如果没有物体存在,单纯的地球重力场不存在能量,能量为零,只是存在着一个具有质量的物体,才具有能量。 同样的道理,电荷周围的电磁场中存在着另一个电荷才具有能量,纯净的电磁场没有能量,这个特性可以推广到电磁波上。 纯净的电磁波本身没有携带能量,只是电磁波扫到某一些电子,使这些电子激发起来,和电磁波一同运动,才具有能量。 电磁波中,电场矢量E和磁场矢量B以及传播速度矢量光速C满足以下差叉乘关系: B=C×E/c² 注意,以上方程和电场磁场满足的基本方程B=V×E/c²,这个方程表示电荷以速度V运动的时候,电场R和磁场B满足这个方程,可以看到,电磁波方程B=C×E/c²中电磁波传播速度是矢量光速C。 在电磁波中,磁场B和电场E的大小就是振幅,在理想真空中传播的电磁波理论上振幅不会变化,但是,电磁波碰到了别的物体,和别的物体或者介质发生相互作用,振幅的变化在所难免。 |