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電磁勢

鎖定
電磁勢(electromagnetic potentials)是描述電磁場物理量。包括矢勢和標勢兩部分。
中文名
電磁勢
外文名
electromagnetic potentials
適用領域
電磁理論
應用學科
電磁學

電磁勢理論詮釋

矢勢A和標勢φ磁感應強度B電場強度E之間的關係為:
B=×AE=-φǝA/ǝt
將上二式代入麥克斯韋方程組可得出電磁勢所滿足的一組微分方程,未知量個數和方程個數都會減少,而且電磁勢與電荷密度ρ電流密度j依賴關係比較簡單直接,具有對稱性,易於求解。從電磁勢和電磁場的關係可看出,作下列變換AA′=A+ψ φφ′=φǝψ/ǝt時,EB保持不變,式中Ψ為任意標量函數,這表明用矢勢和標勢描述電磁場是不唯一的,(Aφ)和(A′,φ′)可描述同一電磁場。
上列變換稱為規範變換。由於電磁勢的這種任意性,為了使基本方程計算簡單,在不同的問題中可採用不同的規範條件來選定Aφ,常用的規範條件有庫侖規範和洛倫茲規範 [1] 

電磁勢阿哈羅諾夫–玻姆效應

量子力學中電磁勢與粒子波函數相位密切有關。帶電粒子磁場屏蔽數值為零而矢勢不為零的空間運動時,也會受到矢勢A的作用而改變相位,引起可觀察的物理效應,即所謂阿哈羅諾夫–玻姆效應

電磁勢洛倫茲規範

採用洛倫茲規範時,在真空情形下,可從麥克斯韋方程組得到達朗貝爾方程
在洛倫茲規範下,基本方程化為特別簡單的對稱形式,其物理意義也十分明顯。
電荷電流所產生的物理作用不能夠立刻傳至觀察點,所推遲時間代表電磁作用電荷電流所在點x′傳至觀察點x所需的時間ρj給定後就可算出推遲勢,再由電磁勢和電磁場的關係式就可求得空間任意點的電磁場。電磁場以有限速度傳播這一點説明能量定域在電磁場中,並從而説明電磁場的物質性。
洛倫茲公式就是引用拉格朗日量拉格朗日方程正則動量P為機械動量 pqA矢量和,即
P=p+qA
可以證明,從普通的勢場V過渡到電磁場時,只需將哈密頓量中的機械動量p勢能V作一定代換即可。
量子力學中,帶電粒子在沒有電磁場的空間運動時,也會受到電磁勢的作用而改變相位。
從現代規範場理論的角度看,電磁場是以U(1)羣為規範羣的規範場,而電磁勢就是主纖維叢上的聯絡 [2] 
參考資料
  • 1.    胡友秋. 關於電磁勢的洛倫茨規範問題[J]. 物理, 2007(12):958-958.
  • 2.    劉風勤. 由電磁勢求電磁力舉例及討論[J]. 德州學院學報, 2003, 19(4):43-47.