Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » الزخم الكهرومغناطيسي

الزخم الكهرومغناطيسي

1884
  • James Clerk Maxwell
  • John Henry Poynting
19th-century laboratory with physicist studying electromagnetic momentum and Poynting vector.

(صورة توضيحية فقط)

Electromagnetic fields can carry momentum. The momentum density of the electromagnetic field is given by the Poynting vector [latex]\vec{S}[/latex] divided by the speed of light squared, [latex]\vec{g} = \vec{S}/c^2 = (\vec{E} \times \vec{B})/(\mu_0 c^2)[/latex]. For momentum to be conserved in a system of charged particles and fields, the momentum of the fields يجب be included alongside the mechanical momentum of the particles.

في الميكانيكا الكلاسيكية، يرتبط الزخم بالجسيمات ذات الكتلة. مع ذلك، تتنبأ معادلات ماكسويل للكهرومغناطيسية بأن الموجات الكهرومغناطيسية، كالضوء، تحمل زخمًا رغم كونها عديمة الكتلة. كان هذا مفهومًا ثوريًا. يتطلب حفظ الزخم الكلي في نظام يحتوي على جسيمات مشحونة ومجالات كهرومغناطيسية مراعاة الزخم المخزن في هذه المجالات نفسها.

The flow of electromagnetic energy is described by the Poynting vector, [latex]\vec{S} = \frac{1}{\mu_0} (\vec{E} \times \vec{B})[/latex]. It was discovered that this energy flow is associated with a momentum density [latex]\vec{g} = \vec{S}/c^2[/latex]. The total momentum of a system is the sum of the mechanical momentum of all particles and the integral of the electromagnetic momentum density over all space: [latex]\vec{p}_{\text{total}} = \sum_i \vec{p}_{\text{mech}, i} + \int_V \frac{\vec{E} \times \vec{B}}{\mu_0 c^2} dV[/latex].

يخضع معدل تغير هذا الزخم الكلي لتدفق الزخم عبر حدود الحجم، والذي يُوصف بـ Maxwell موتر الإجهاد. يصف هذا الموتر القوى التي تمارسها المجالات الكهرومغناطيسية على محيطها، بما في ذلك ضغط الإشعاع. يُعد هذا المفهوم أساسيًا لفهم ظواهر مثل الأشرعة الشمسية، حيث يدفع ضغط ضوء الشمس المركبة الفضائية.

UNESCO Nomenclature: 2204
– Electromagnetism

يكتب

نظام مجرد

خلل

أساسيات

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • James Clerk Maxwell’s equations of electromagnetism
  • Michael Faraday’s concept of fields
  • اكتشاف السرعة المحدودة للضوء
  • Classical law of حفظ الزخم

التطبيقات

  • الأشرعة الشمسية لدفع المركبات الفضائية
  • ملاقط بصرية للتعامل مع الأشياء المجهرية
  • تبريد الذرات بالليزر
  • radiation pressure calculations in astrophysics
  • تصميم أنظمة الليزر عالية الطاقة

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • عوارض الجرارات القائمة على حقول الضوء المنظمة
  • الدفع الفوتوني للمسبارات الدقيقة بين النجوم
  • non-invasive cell فرز using optical forces
  • أنظمة إزالة الحطام المعتمدة على الليزر لمدار الأرض
  • تطوير الساعات البصرية فائقة الاستقرار
  • creation of novel metamaterials that manipulate light’s momentum
  • laser-induced fusion ignition systems
  • التنظيف الجوي باستخدام قنوات البلازما المستحثة بالليزر
  • تقنيات الطباعة الحجرية المتقدمة باستخدام ضغط الإشعاع
  • التعامل بدون تلامس مع المواد في الفراغ أو البيئات المعقمة
ذات صلة بـ: الزخم الكهرومغناطيسي، متجه بوينتينغ، معادلات ماكسويل، ضغط الإشعاع، موتر إجهاد ماكسويل، كثافة الزخم، المجال الكهرومغناطيسي، الضوء، الشراع الشمسي، الملاقط الضوئية.

السياق التاريخي

الزخم الكهرومغناطيسي

1880
1882-01-01
1883
1884
1887
1888
1889
1877
1880
1882-01-01
1884
1885
1887
1889
1890

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.