书上都说“场”(电场.磁场........)是一种特殊的物质,但到底有多特殊呢?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/15 12:10:18
要具体的,这种物质的微观组成,运动状态.....

场”,毫无疑问是物理学中最重要的概念之一。我就“漫谈”一下场吧。

场,既具有物理意义,又具有数学意义。场是一种物质,是一种与实物粒子不同的物质。它看不见,也摸不着,也不可能说它在什么具体位置。但我们可以认识它,就是通过它的作用。说说它的数学意义吧,场,事实上就是一种空间分布的函数,按其函数值种类的不同,可分为矢量场和数量场。描述场的数学工具是矢量分析和场论。

先说说矢量分析和场论吧。矢量分析中的基本数学公式是大家熟悉的高斯公式和斯托克斯公式(狭义),我就不写了(也打不出来,我不知道怎么打那几个符号)。这两个公式以及格林公式和牛顿——莱布尼茨公式都可以统一成一般的斯托克斯公式,当然那要引入外微分形式的概念,这里也不赘述了。说几个概念。保守场(无旋场),指旋度为零的矢量场。无源场,指散度为零的矢量场。数量场的梯度为保守场,矢量场的旋度为无源场。至于梯度,散度,旋度的概念,我想也用不着我说了吧。

这里说说有关哈密顿算子。众所周知,梯度,散度,旋度,可以用哈密顿算子来进行表示,可在矢量分析创立至今的无数实践中,人们发现了用哈密顿算子来表示梯度,散度,旋度时出现了许多错误,但直到20世纪末期,这个问题才得到很好解决。密执安大学戴振铎教授指出,哈密顿算子只能作为梯度算子,而不能严格地作为散度,旋度的算子。他大胆创新,引进了新的算子,解决了这一问题。想更多了解的,可以去看武汉大学出版社出版的戴振铎教授所著《电磁理论中的并矢格林函数》。

静电场是由静止电荷激发的电场。静电场的电场线起于正电荷终止于负电荷,或从无穷远到无穷远,其电场力移动电荷做功具有与路径无关的特点。用电势差描述电场,或用等势面形象地说明电场的分布。

二、感应电场
变化磁场激发的电场叫感应电场或涡旋电场。感应电场的电场线是闭合的,没有起点、终点。闭合的电场线包围变化的磁场。

电场强度
描述某点电场特性的物理量,符号是E,E是矢量。电场强度简称场强,定义为 ,的方向与正检验电荷的受力方向相同。场强的定义是根据电场对电荷有作用力的特点得出的。对电荷激发的静电场和变化磁场激发的涡旋电场都适用。场强的单位是牛/库或伏/米,两个单位名称不同大小一样