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1.失势展开式的第一项:4.辐射功率5.短天线的辐射辐射电阻中心馈电天线电磁能量不断向外辐射,电源需要供给一定的功率来维持辐射。辐射功率正比于I02,因此辐射功率相当于一个等效电阻上的损耗功率。这个等效电阻称为辐射电阻Rr。令这种情况下天线的辐射已不能用电偶极辐射表示。需要进一步讨论常用的半波天线的辐射。*§5.4磁偶极辐射和电四极辐射RadiationofMagneticDipoleandElectricQuadrupole磁偶极辐射电四极辐射6、综合叙述几个问题c)场与实物的比较从粒子物理观点出发,构成一切实物和场都是一些基本粒子。基本粒子有其不同的物理性质(质量,电荷等),而共性是波—粒二象性。电子是实物的组成因子,它具有粒子性和波动性(电子的衍射),场(电磁波)是在大量光子在空间按一定概率(几率)分布而形成的,光子具有粒子性和波动性,也就是说,光就是自由电磁波。我们看到实物是在场的帮助之下,设有光(场)的帮助,在茫茫的黑夜里我们将什么也看不见。d)电动力学的局限性因为辐射功率与电子的加速度平方成正比,即,而,这说明:只要带电粒子作加速运动时就有电磁辐射。§5.7电磁场的动量MomentumofElectromagneticField电磁场和带电体之间有相互作用力。场对带电粒子施以作用力,粒子受力后,它的动量发生变化,同时电磁场本身的状态亦发生相应的改变。因此,电磁场也和其他物体一样具有动量。辐射压力是电磁场具有动量的实验证据。本节从电磁场与带电物质的相互作用规律出发导出电磁场动量密度表达式。考虑空间某一区域,某内有一定电荷分布,区域内的场和电荷之间由于相互作用而发生动量转移。另一方面,区域内的场和区域外的场也通过界面发生动量转移,由于动量守恒,单位时间从区域外通过界面S传入区域内(V)的动量应等于V内电荷的动量变化率加上V内电磁场的动量变化率。故由Maxwell’sequations和Lorentz力公式可导出电磁场和电荷体系的动量守恒定律。洛仑兹力密度考虑对称性,因为把上两式相加,则有其中:而且或者化为至此,可以把机械动量的变化率写成根据动量守恒定律,带电体的机械动量的增加等于电磁场的动量的减少,因此称从而得到注意:对于平面电磁波,有这个关系式在量子化后的电磁场也是成立的,量子化后的电磁场由光子组成,每个光子的能量为b)若积分区域V为有限空间,则面积分项不为零,即下面再看动量流密度的物理意义:当时,通过这三个面流入体内的动量等于从面元ABC流出的动量。因此,通过ABC面流出的动量各分量为:平面电磁波有0E2=B2/0,同理可证表示式中的第二个ek表示电磁波动量沿波矢方向,第一个ek表示只有对垂直于波矢的面才有动量通过,在侧面上好是没有动量转移的。电磁波带动量密度g,传播速度c,因此每秒垂直流过单位截面的动量数值为cg。总结单位时间流进V的动量流