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विद्युतचुंबकीय संवेग

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

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

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 करना ही होगा be included alongside the mechanical momentum of the particles.

शास्त्रीय यांत्रिकी में, संवेग को द्रव्यमानयुक्त कणों से जोड़ा जाता है। हालाँकि, मैक्सवेल के विद्युतचुंबकत्व के समीकरणों ने भविष्यवाणी की कि प्रकाश जैसी विद्युतचुंबकीय तरंगें द्रव्यमानहीन होने के बावजूद संवेग वहन करती हैं। यह एक क्रांतिकारी अवधारणा थी। आवेशित कणों और विद्युतचुंबकीय क्षेत्रों वाले तंत्र में कुल संवेग के संरक्षण के लिए क्षेत्रों में संचित संवेग को भी ध्यान में रखना आवश्यक है।

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].

इस कुल संवेग के परिवर्तन की दर आयतन की सीमा के पार संवेग के प्रवाह द्वारा नियंत्रित होती है, जिसे निम्न द्वारा वर्णित किया गया है: मैक्सवेल तनाव टेंसर। यह टेंसर उन बलों का वर्णन करता है जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र अपने परिवेश पर लगाते हैं, जिसमें विकिरण दबाव भी शामिल है। यह अवधारणा सौर पाल जैसी घटनाओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण है, जहां सूर्य के प्रकाश से उत्पन्न दबाव अंतरिक्ष यान को गति प्रदान करता है।

UNESCO Nomenclature: 2204
विद्युतचुंबकत्व

Type

सार प्रणाली

व्यवधान

मूलभूत

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • जेम्स क्लर्क मैक्सवेल के विद्युतचुंबकत्व के समीकरण
  • माइकल फैराडे की क्षेत्रों की अवधारणा
  • प्रकाश की परिमित गति की खोज
  • शास्त्रीय नियम संवेग का संरक्षण

आवेदन

  • अंतरिक्ष यान प्रणोदन के लिए सौर पाल
  • सूक्ष्म वस्तुओं को संभालने के लिए ऑप्टिकल चिमटी
  • परमाणुओं का लेजर शीतलन
  • radiation pressure calculations in astrophysics
  • उच्च-शक्ति लेजर प्रणालियों का डिजाइन

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • संरचित प्रकाश क्षेत्रों पर आधारित ट्रैक्टर बीम
  • अंतरतारकीय सूक्ष्म-जांचों के लिए फोटोनिक प्रणोदन
  • non-invasive cell सॉर्टिंग using optical forces
  • पृथ्वी की कक्षा के लिए लेजर-आधारित मलबा हटाने की प्रणालियाँ
  • अति-स्थिर ऑप्टिकल घड़ियों का विकास
  • creation of novel metamaterials that manipulate light’s momentum
  • laser-induced fusion ignition systems
  • लेजर-प्रेरित प्लाज्मा चैनलों का उपयोग करके वायुमंडलीय सफाई
  • विकिरण दबाव का उपयोग करके उन्नत लिथोग्राफी तकनीकें
  • निर्वात या रोगाणुरहित वातावरण में सामग्रियों का संपर्क रहित हेरफेर
संबंधित विषय: विद्युत चुम्बकीय संवेग, पॉयंटिंग सदिश, मैक्सवेल के समीकरण, विकिरण दाब, मैक्सवेल तनाव टेंसर, संवेग घनत्व, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, प्रकाश, सौर पाल, प्रकाशीय चिमटी।

ऐतिहासिक संदर्भ

विद्युतचुंबकीय संवेग

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

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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