Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 3)

Lực điện từ

Nếu ánh sáng thật sự là sóng, thì có vẻ hợp lí thôi nếu ta hỏi: chính xác thì cái gì đang dao động như sóng? Các tính chất của một hiện tượng có vẻ chẳng liên quan gì, lực điện từ, rốt cuộc lại đem đến câu trả lời.

Năm 1831, Michael Faraday khám phá hiện tượng cảm ứng điện từ, trong đó những dòng điện biến thiên “cảm ứng” ra những từ trường biến thiên, và ngược lại. Các thí nghiệm của Faraday (cái vẫn là nền tảng cho sự phát điện) cho thấy một liên hệ rõ ràng giữa lực điện và lực từ, nhưng mãi đến năm 1865 thì James Clerk Maxwell mới thiết lập một mô hình lí thuyết cho biết sự cảm ứng điện từ và các hiệu ứng có liên quan xảy ra như thế nào. Lí thuyết của Maxwell cho biết các điện trường và từ trường dao động, hoán chuyển, có thể truyền đi trong không gian dưới dạng sóng điện từ. Điều quan trọng, ông tìm thấy sóng điện từ di chuyển tự do trong chân không, và truyền đi ở tốc độ 300.000 km/s (186.000 dặm/s), đúng bằng tốc độ ánh sáng. Nếu aether đã không tồn tại, thì có lẽ ánh sáng là sóng điện từ chăng?

Lực điện từ

Chuyển động của dòng điện (dòng hạt electron tích điện âm) qua dây dẫn gây cảm ứng một từ trường vây xung quanh vật dẫn. Đảo chiều dòng điện làm đảo chiều của từ trường.

Các phương trình Maxwell

Để giải thích trọn vẹn lực điện từ, James Clerk Maxwell đã sử dụng một số phương trình từ các nhà khoa học khác và thiết lập chúng thành một lí thuyết chặt chẽ. Phương trình thứ nhất của ông mô tả cường độ của một điện trường giảm như thế nào theo bình phương khoảng cách. Nói cách khác, khi khoảng cách đến nguồn tăng gấp đôi thì trường yếu đi bốn lần. Phương trình thứ hai mô tả độ lớn của từ trường và cách chúng luôn luôn đi theo những đường khép kín giữa các cực từ.

Phương trình thứ ba của Maxwell mô tả làm thế nào tương tác giữa các điện trường và từ trường dao động có thể tạo ra “suất điện động”, cái biểu hiện dưới dạng điện áp. Cuối cùng, phương trình thứ tư mô tả làm thế nào một dòng điện biến thiên có thể cảm ứng một từ trường có độ lớn tỉ lệ với cỡ của dòng điện. Những phương trình này kết hợp với nhau mô tả sóng điện từ hành xử như thế nào, đồng thời cung cấp một lí giải trên lí thuyết cho biết sóng ánh sáng chính xác là thứ gì, nó truyền đi như thế nào trong chân không và nó tương tác như thế nào với điện trường và từ trường.

Các phương trình Maxwell

Trong các phương trình Maxwell, E biểu diễn điện thông, B là từ thông, r là điện tích trong một thể tích không gian, và J là dòng điện chạy trong một vật dẫn.

Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 11)
09/11/2018
Đầu năm 1982, tôi có viết một bài báo đề xuất rằng những khác biệt này phát sinh từ những thăng giáng lượng tử trong
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 10)
09/11/2018
Thế nhưng nhiều nhà khoa học không hài lòng với việc vũ trụ có một khởi đầu, bởi dường như nó ẩn ý rằng vật lí học
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 9)
09/11/2018
Chương 2 Vũ trụ đã ra đời như thế nào? Hamlet từng nói, “Tôi có thể bị mắc kẹt trong một vỏ hạt, và tôi tự xem mình
Trí tuệ nhân tạo: 101 điều bạn nên biết từ hôm nay về tương lai của chúng ta (Phần 2)
07/11/2018
CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TRÍ TUỆ NHÂN TẠO Hình 1.1. Các chủ đề trong Chương 1 Trong chương này, bạn sẽ tìm thấy một tổng
Trí tuệ nhân tạo: 101 điều bạn nên biết từ hôm nay về tương lai của chúng ta (Phần 1)
07/11/2018
GIỚI THIỆU  Bạn có biết trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence-AI) đang làm thay đổi thế giới của chúng ta nhanh hơn
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 8)
04/11/2018
Kinh nghiệm hằng ngày của chúng ta khiến chúng ta nghĩ rằng mọi chuyện xảy ra phải có nguyên nhân do cái gì đó xảy ra trước
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 7)
04/11/2018
Một lĩnh vực còn lại mà tôn giáo ngày nay có thể quả quyết đó là nguồn gốc của vũ trụ, nhưng thậm chí ở đây khoa học
Vì sao lực hấp dẫn khác với những lực kia? (Phần 3)
04/11/2018
Máy va chạm lỗ đen Tóm lại, lực hấp dẫn quá khác biệt với các anh em lực còn lại của nó nên người ta ngờ rằng nó

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com