Et diagram kan hjælpe:

Her var den ladede partikel oprindeligt stationær, blev accelereret ensartet i en kort periode og stoppede derefter med at accelerere.

Det elektriske felt uden for den imaginære ydre ring er stadig i konfigurationen af ​​den stationære ladning.

Det elektriske felt inden i den imaginære indre ring er i konfigurationen af ​​den ensartede bevægelige ladning.

Inden for den indre og ydre ring skal de elektriske feltlinjer, som ikke kan bryde, overgå fra den indre konfiguration til den ydre konfiguration.

Denne overgangsregion spreder sig udad med lysets hastighed og , som du kan se fra diagrammet, er de elektriske feltlinjer i overgangsregionen (mere eller mindre) på tværs af formeringsretningen.

Se også denne Wolfram-demonstration: Strålingspuls fra en accelereret punktafgift

Opladet partikel er i ro. Det har et elektrisk felt omkring sig. Intet problem. Det er dets ejendom.

Elektronernes indre egenskaber er deres elektrisk ladning og deres magnetiske dipolmoment. Så elektronen har to felter omkring sig. Magnetfeltet kan observeres, hvis man lægger et magnetiserbart materiale i et eksternt magnetfelt. Ofte holder magnetiseringen af ​​materialet sig et stykke tid, hvilket forklares med tilpasningen af ​​de magnetiske dipolmomenter i de subatomære bestanddele.

Opladet partikel begyndte at bevæge sig (det accelererer). Vi fik at vide, at det begynder at udstråle EM-stråling.

Hvis man observerer en elektronstråle i et vakuumkammer, vil man næppe bemærke, at elektronerne sænker (undtagen ændring af hastighed og retning fra jordens tyngdekraft). Da der ikke er noget fald i hastigheden på en konstant bevægelig elektron, ville der ikke være noget tab af energi, derfor udstråler elektronen ikke. Så du har ret i, at kun partikler under acceleration udstråler.

Hvordan og hvorfor udstråler accelererende ladninger elektromagnetisk stråling?

Accelererede ladninger udstråler, og de gør dette i portioner, tidligere kaldet af Einstein quanta og senere kaldet fotoner. Hver foton - såvel som den udsendende partikel - har en elektrisk feltkomponent og en magnetfeltkomponent, og det er grunden til, at sådan stråling kaldes EM-stråling.

W Hvorfor opstår EM-stråling?

Antag at du er nødt til at bremse en bil. Hvis du ikke har EM-stråling, kan du kun stoppe din pleje ved at overføre din kinetiske energi til en anden krop, det være sig en anden massiv krop eller en roterende skive for eksempel. Til vores held sker tabet af energi i enhver energioverførsel under alle omstændigheder. Så for et hvorfor spørgsmål skal svaret være, fordi naturen fungerer på denne måde. De bedre spørgsmål er hvordan noget sker. Svaret hvordan ville være en forklaring på et mere detaljeret niveau (inklusive nye hows) som observationsniveau.

Hvordan opstår EM-stråling?

Der er et fænomen i naturen, der kaldes Lorentz-styrken. Så snart en elektron bevæger sig inde i et magnetfelt, og hvis elektronernes bevægelsesretning ikke er parallel med det nord-sydlige retning af magnetfeltet, får elektronen afbøjning i retningen vinkelret på begge retninger af elektronens bevægelse og magnetfeltet .

Et eksternt konstant magnetfelt bidrager (indsættes) ikke energi til afbøjningen af ​​elektronen. Midler, man kan slippe igennem magnetenheden elektroner så længe han vil, den magnetiske enhed svækkes ikke. Så årsagen til afbøjningen og den ledsagende EM-stråling fra elektronen skal ligge i elektronen og dens kinetiske energi (en elektron i hvile til det eksterne magnetfelt vil ikke blive afbøjet.)

Jeg startede med udsagnet om, at en elektron har et magnetisk dipolmoment. Når vi kommer ind i et eksternt magnetfelt, tilpasses elektronernes magnetfelt til dette eksterne felt. Samtidig sker fotonemissionen. Hvis vi antager, at strålingen af ​​fotonet sker under justeringsprocessen, vil dette afbalancere justeringen igen. Og - fordi fotonet har et momentum - bliver elektronen skubbet mod retningen af ​​fotonemissionen, som er i overensstemmelse med observationen radialt udad. instrueret.

Nu har vi en effektiv kæde: justering - fotonemissio - afbøjning - igen justering - ... Ved dette mister elektronen kinetisk energi og bevæger sig i en spiralvej, indtil den stopper.I detaljer er spiralstien en sti med mandarineskiver.

Det andet problem er ret hårdt. JD Jackson kommenterer i de indledende bemærkninger til sit kapitel om 'Strålingsdæmpning, klassiske modeller af ladede partikler', at vi ved, hvordan man løser klassiske elektrodynamiske problemer under to ideelle forhold - a) givet ladning og strømtæthed, hvordan man beregner felterne og b) givet felterne, hvordan man finder bevægelsen af ​​ladede partikler i deres tilstedeværelse. Når ladede partikler accelererer, producerer de stråling, som igen påvirker bevægelsen af ​​alle andre ladede partikler. Dette problem er dog, siger Jackson, stadig uløst.

Når man kommer til det første problem, hvis du beregner $ \ vec {E} $ og $ \ vec {B} $ for en bevægelig ladet partikel, vil se, at de afhænger af accelerationen $ \ vec {a} $ for den ladede partikel. Beregn nu Poynting-vektoren $ \ vec {S} $. Du vil bemærke, at $ \ vec {S} $, afhænger af acceleration, men ikke hastighed. Integrering af den for at få strøm udstrålet giver den berømte Larmor-formel. Det kan være en god idé at henvise til Griffiths 'kapitel om' Elektromagnetisk stråling '.

Accelererende afgifter skal ikke udstråle .Se på en elektron i ro på jorden (eller accelererer konstant i lang tid).Det vil ikke udstråle.Strålingsaccelerationsformlen som Lamors eneste greb for partikler med skiftende acceleration - som en sinusformet bevægelse.

Se for eksempel Feynman: Fra http://www.mathpages.com/home/kmath528/kmath528.htm

For eksempel siger han i Feynmans "Foredrag om tyngdekraft" vi har arvet en fordomme om, at en accelererende ladning skulle udstråle ", og så fortsætter han med at argumentere for, at den sædvanlige formel, der giver magten udstrålet af en accelererende ladning, der er proportional med kvadratet af accelerationen "har ført os på afveje", fordi den kun gælder for cykliske eller afgrænsede bevægelser.