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引力波在电磁波的范畴吗?优质

889次浏览| 2022-06-29 21:28:25 更新
来源:互联网
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电磁波不只是电流在磁场中振荡才会产生,任何电荷的加速运动都会产生电磁波。然而电磁波的产生途径远不止这些。原子中电子从高能级向低能级跃迁也会放出电磁波,正反物质湮灭也会产生电磁波(一般是γ射线)。我们看到的自然光基本都来自于太阳,太阳所放出的光的来源具体机制我不是很懂,但是我猜应该是因为太阳大气的高温使得原子被激发,激发后又回到基态进而放出光子。此外聚变反应也会放出一些光子,但是聚变似乎发生在太阳的核心,我们所看到的太阳光基本上都是光球层发出来的。至于人工光源,我有空再补充吧……除了太阳光,还有其他很多发光方式。萤火虫通过氧化还原反应,将化学键断裂、形成的能量差以光子的形式放出;白炽灯通过加热钨丝使得钨原子激发再回到基态,进而释放出光子;激光的原理同样是原子的受激辐射……此外,电路学中的RLC振荡电路可以通过电场和磁场的不断振荡来释放出电磁波。这是大名鼎鼎的Maxwell方程组的微分形式,对中间两个式子再取旋度得到:这是大名鼎鼎的Maxwell方程组的微分形式,对中间两个式子再取旋度得到:这就是电磁波的波动方程。可以看到,电磁波的波速这就是电磁波的波动方程。可以看到,电磁波的波速也就是真空光速。当然,确认光是电磁波的一种并不是凭借波速相同(因为这两天正闹的火热的引力波表示不服),但是波速相同却使得人们开始猜测光是电磁波的一种。

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从麦克斯韦方程组解出的电磁波速度等于光速只是对当时的物理学家起到一种启发作用,让他们更有理由相信光是电磁波。传播速度是绝不能用来“证明”光是电磁波的。我们认为光是电磁波,首先最重要的一点原因是它与相关的实验结果吻合,另外,根据量子电动力学,光子参与了电磁相互作用,这一点与我们暂且认为拥有相同速度的引力波是不同的,这也就是为什么我们不能仅凭速度就得出“引力波是电磁波”的结论。从理论上说,目前原子分子和晶体的模型都是基于电磁力的,即原子分子中各个原子的电子原子核因为电磁场结合在一起,晶体中的原子也是如此。光来自于原子分子中的跃迁,而这个跃迁的模型虽然不一定会涉及到麦克斯韦方程组,但是仍然是基于电磁相互作用,推导出来的光自然是电磁场的波动,所以是电磁波;热辐射来自于热运动,来自于晶格振动或者分子振动之类,而这些振动的模型也是通过电磁相互作用建立起来的,所以同理热辐射也是电磁波。

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引力波是空间震荡产生的波 本质上是空间在震荡

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