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
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Vũ trụ có nhiều gã khổng lồ hơn chúng ta nghĩ
18/01/2018
Vũ trụ có thể chứa nhiều sao khổng lồ hơn chúng ta vẫn nghĩ. Một bộ phận của Đám mây Magellan Lớn, một thiên hà láng
Nước chậm đông được làm lạnh đến nhiệt độ thấp kỉ lục
16/01/2018
Lần đầu tiên nhiệt độ của nước lỏng chậm đông được đo chính xác đến dưới –40°C. Các nhà nghiên cứu, đứng đầu
Ánh sáng có thật sự kết hợp trở lại sau khi truyền qua hai lăng kính hay không?
15/01/2018
TÓM TẮT. Chúng tôi trình bày một bố trí thí nghiệm đơn giản và rẻ tiền chứng minh rõ ràng các màu của ánh sáng trắng sau
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 4)
12/01/2018
Nhiệt động lực học và entropy Ngoài việc khám phá lực điện từ, nghiên cứu năng lượng ở dạng nhiệt còn đưa đến một
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 3)
12/01/2018
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
Năng lượng tối là gì?
10/01/2018
Trong phần này, đầu óc của bạn bùng nổ bởi vũ trụ đang dãn nở của chúng ta Có lẽ bạn đang choáng váng trước thực tế
Hiệu ứng Hall lượng tử 4D trong phòng thí nghiệm
10/01/2018
Tính chất của một vật liệu 4D giả thuyết đã được mô phỏng trong các thí nghiệm của hai đội vật lí quốc tế. Một đội
Nước chậm đông có thể tồn tại ở hai pha lỏng
07/01/2018
Nước có thể tồn tại ở hai pha lỏng với khối lượng riêng khác nhau. Đó là kết luận của các nhà nghiên cứu ở Thụy
Vui Lòng Đợi

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