Механизм электромагнитного излучения ускоренными зарядами

[wrest]

wrest в сообщении #1156094 писал(а):

Резко вверх/вниз и по верёвке побежала волна, да ещё и хлопнула в конце, что свидетельствует о переносе этой волной энергии.

Конец кнута конкретно толкнул вещество "звуконосного эфира", там все понятно. После этого звуковая волна ничего не помнит ни о каком кнуте.

Это, насколько я помню, называется принципом Гюйгенса-Френеля.

[arseniiv]

wrest в сообщении #1156021 писал(а):

Вызывает удивление столь трудный поиск этого описания от начала и до конца.

Одна из проблем в том, что вы вряд ли найдёте вывод решения для каждого источника (заряды и токи и их зависимость от времени), который придёт в голову.

[wrest]

arseniiv в сообщении #1156106 писал(а):

Одна из проблем в том, что вы вряд ли найдёте вывод решения для каждого источника (заряды и токи и их зависимость от времени), который придёт в голову.

Я в самом первом посте, в третьем абзаце, специально написал, что пусть будет простой случай -- берем заряд в руку и машем туда-сюда.
Это избавляет от рассуждений о том, как течет ток по металлическим проводам, где там двигающее заряды поле внутри провода или снаружи, электроны ли там, протоны ли там и т.п. -- неважно. У Парселла например регулярно приводится генератор в виде непроводящей ленты к которой "приклеены" заряды.

Надо было наверное 4-й абзац про антенны вообще не писать. Это очень следующий этап после первого. Первый этап -- есть заряд, который силой неважно какой природы приводится в ускоренное движение. Или, все-таки природа силы важна? Ведь лежащий "на столе" заряд в силу принципа эквивалентности все равно что двигается с ускорением в одно g. Но это тоже следующие этапы, эти вопросы у меня пока в запасе (возможно на них найдутся ответы до того как я их собирусь задать) - по ним кстати, я тут писал, есть прояснение, но пока не полное еще.

[Munin]

wrest в сообщении #1156064 писал(а):

Если вы не заметили, то я о Парселле, как о расказчике, очень высокого мнения

И тем не менее, пишете, что в его книге чего-то нет, когда оно там есть. Это и есть очернение и хамство. Не "у Парселла нет", а "вы не потрудились прочитать и усвоить".

wrest в сообщении #1156117 писал(а):

Я в самом первом посте, в третьем абзаце, специально написал, что пусть будет простой случай -- берем заряд в руку и машем туда-сюда.

И вам на него уже ответили. В том числе, Парселл.

[rustot]

wrest в сообщении #1156117 писал(а):

Первый этап -- есть заряд, который силой неважно какой природы приводится в ускоренное движение.

При таком движении в силе, которую он прикладывает к другим зарядам, появляется составляющая убывающая с расстоянием медленнее чем сила кулона. Это и есть "излучение"

wrest в сообщении #1156117 писал(а):

Или, все-таки природа силы важна? Ведь лежащий "на столе" заряд в силу принципа эквивалентности все равно что двигается с ускорением в одно g.

Нет такого "все равно что" ни в одной теории. Ваши попытки вдруг ни к селу ни к городу упомянуть то квантовую механику то ОТО никак не упростят вашу задачу. Нельзя "а заодно рассказать про фотоны", это рассказ с совершенно другого конца и куда более длинный. Также как рассказывая о законе всемирного тяготения ньютона заодно рассказать про ОТО.

[wrest]

rustot в сообщении #1156777 писал(а):

При таком движении в силе, которую он прикладывает к другим зарядам, появляется составляющая убывающая с расстоянием медленнее чем сила кулона. Это и есть "излучение"

Допустим, других зарядов поблизости нет. Заряд в один Кулон движется по гармоническому закону (на пружине, например) вдоль отрезка длиной один метр с частотой один Герц
Раз заряд движется ускоренно, значит будет излучение, и значит энергия (в виде электромагнитных волн) будет постоянно "отрываться" и "улетать" от этого заряда на бесконечность.
Сколько джоулей в секунду будет "улетать"?

Далее, переходя к фотонам, мы можем (?) сказать, что других фотонов кроме частотой один Герц, не будет (все другие должны сынтерферировать в ноль). Зная сколько джоулей "улетает" в секунду, а также зная энергию одного фотона (частота умножить на постоянную Планка), можно даже подсчитать количество "отлетающих" фотонов в секунду.

[rustot]

wrest в сообщении #1156788 писал(а):

Раз заряд движется ускоренно, значит будет излучение, и значит энергия (в виде электромагнитных волн) будет постоянно "отрываться" и "улетать" от этого заряда на бесконечность.
Сколько джоулей в секунду будет "улетать"?

Можно посчитать, можно измерить сколько на период уходит работы внешних сил $\int \vec{F} \vec{dr}$ на преодоление сил "трения излучения"

wrest в сообщении #1156788 писал(а):

Далее, переходя к фотонам

Мы не можем "далее переходить к фотонам". Забудьте, по этому пути вы к фотонам никогда не придете в качестве очередного шажка. Добираться до понятия фотонов придется заново и совсем с другой стороны.

[wrest]

rustot в сообщении #1156789 писал(а):

Можно посчитать, можно измерить сколько на период уходит работы внешних сил $\int \vec{F} \vec{dr}$ на преодоление сил "трения излучения"

У Парселла про силы "трения излучения" не написано.

rustot в сообщении #1156789 писал(а):

Мы не можем "далее переходить к фотонам". Забудьте, по этому пути вы к фотонам никогда не придете в качестве очередного шажка. Добираться до понятия фотонов придется заново и совсем с другой стороны.

Хорошо, отложим фотоны в сторону.

[Munin]

wrest в сообщении #1156788 писал(а):

Сколько джоулей в секунду будет "улетать"?

$I=\dfrac{2e^2w^2}{3c^3},$ где $e$ - заряд, а $w$ - ускорение. Проинтегрировать за период.

wrest в сообщении #1156791 писал(а):

У Парселла про силы "трения излучения" не написано.

Потому что Парселл - это детская книжка с картинками.

Полноценно электродинамика изложена в других книгах. Например, формула выше взята из Ландау-Лифшица (т. 2), формула (67.9).

Но для детских вопросов Парселл - самое то. Серьёзные книги - для тех читателей, которые умеют с детскими вопросами разобраться самостоятельно.

[wrest]

Munin в сообщении #1156821 писал(а):

Полноценно электродинамика изложена в других книгах. Например, формула выше взята из Ландау-Лифшица (т. 2)

Ну сама-то формула есть и в википедии, только там сила (а у вас $I$ - это что?)
$\vec{F}=\dfrac{2q^2d\vec{a}}{3c^2dt}$
и сразу, например, видно, что если ускорение постоянно то сила равна нулю.
Гармонические колебания, значит все производные (скорость, ускорение, рывок и т.п.) -- синусы или косинусы той же частоты (самого колебания).
Площадь под синусом (или косинусом) за полный период равна 4, так что с интегрированием там вроде не должно быть сложно.

[Munin]

wrest в сообщении #1156935 писал(а):

Ну сама-то формула есть и в википедии

И на помойке можно найти модную шляпу. Однако, идут за ней всё-таки в магазин.

wrest в сообщении #1156935 писал(а):

а у вас $I$ - это что?

Ровно то, что вы спрашивали: сколько джоулей в секунду "улетает". [censored] люди называют это "мощность", ну а вы, видимо, не знаете этого термина.

wrest в сообщении #1156935 писал(а):

Площадь под синусом (или косинусом) за полный период равна 4, так что с интегрированием там вроде не должно быть сложно.

Вы у меня уже вызываете настороженность. Лучше приведите формулы. А то вдруг вы не за тот интервал проинтегрируете, или забудете правильный аргумент под синус подставить.

[wrest]

Munin в сообщении #1156947 писал(а):

[censored] люди называют это "мощность", ну а вы, видимо, не знаете этого термина.

Да просто буква необычная для мощности (для меня необычная).
Ускорение $w$, надеюсь, в обычном понимании $LT^{-2}$, т.к. буква для ускорения тоже непривычная?

[Munin]

Да, в нём.

[wide]

wrest в сообщении #1154817 писал(а):

Дошел в чтении Парселла до места, где рассматривается равномерное движение зарядов и силы действующие между движущимися зарядами.

И вот, скажу я вам, мне открылась тайна магнитного поля, о которой я не знал. А именно -- механизм возникновения силы в законе Ампера.
Ведь оказывается-то, что это, по сути, следствие из закона Кулона...
И стало примерно понятно почему именно уравнения Максвелла могли натолкнуть Эйнштейна на идеи СТО.

Тут есть такой момент. Рассмотрим проводник с током и неподвижный заряд рядом с ним. Получается плотность электронов будет больше и их поле уже не будет компенсироваться полем неподвижных ионов решетки проводника, т.е. будет воздействие на неподвижный заряд. Такое красивое объяснение магнитного поля привносит дополнительные вопросы и встречается не только у Парселла, например у Матвеева тоже замечен подобный трюк.
Если вам для начального понимания механизма излучения надо объяснение на пальцах, посмотрите Феймановские Лекции по Физике: ФЛФ т.6 глава 18. Передвигающееся поле, и глава 20. Волны в пустом пространстве. Плоские волны.

[Munin]

wide в сообщении #1157101 писал(а):

Такое красивое объяснение магнитного поля привносит дополнительные вопросы

которые все прекрасно решаются, если взять 4-векторы, и всё честно посчитать.