27 607 subscribers

Свет физики: электромагнитное взаимодействие

1,2k full reads
1,7k story viewsUnique page visitors
1,2k read the story to the endThat's 71% of the total page views
1,5 minute — average reading time
Свет физики: электромагнитное взаимодействие

В основном любой из нас владеет смартфоном, кто – то любит смотреть телевизор, а у кого-то рабочий день протекает за компьютером. Но почти никто не задумывается о той силе, которая нам позволяет пользоваться всеми этими благами.

Кроме этих самых очевидных вещей, мы должны помнить, что электромагнитное взаимодействие держит атомы всех тел вместе, образуя молекулы, а из них – вещества; и без него мы бы, и все, то нас окружает, не могло бы собраться в единое целое. Без него не было бы также и магнитного поля Земли, защищающего нас от солнечной радиации.

Электромагнитное взаимодействие – одно из четырех фундаментальных взаимодействий, возникающее между частицами, у которых имеется электрический заряд.

Оно может осуществляться только при наличии электромагнитного поля.

Когда мы рассуждаем об электромагнетизме, то подразумеваем взаимодействие двух электрически заряженных частиц (например, два протона, два электрона, электрон и протон). Противоположно заряженные частицы притягиваются друг к другу, а частицы с одинаковым зарядом, наоборот, отталкиваются. Такие взаимодействия происходят у любых заряженных частиц при помощи электрического поля.

Есть и другая вещь, известная любому человеку, - магнит. У магнитов есть зоны положительного и отрицательного зарядов. Если попытаться такой магнит сломать пополам, то, как бы парадоксально это не звучало, мы не получим два разных магнита – один положительно заряженный, а другой – отрицательный. У нас снова в руках окажутся два магнита с теми же самыми разными зонами зарядов.

Свет физики: электромагнитное взаимодействие

Почему так получается?

Всё дело в том, что электрическое и магнитное поля являются частями единого электромагнитного поля. Электрическое поле порождает магнитное, и наоборот.

Если мы углубимся в квантовую теорию поля, то узнаем, что электромагнитное взаимодействие переносится фотоном – элементарной частицей, не обладающей массой, но способной взаимодействовать с другими фотонами. Фотон движется всегда и в любой среде со скоростью света.

Свет физики: электромагнитное взаимодействие

Электромагнитное взаимодействие является дальнодействующим из-за отсутствия массы у фотонов. Более того, радиусом его действия является бесконечность. Однако, чем больше расстояние, тем меньше сила притяжения. Таким образом, электромагнитное взаимодействие работает на любом расстоянии, но его сила уменьшается при увеличении расстояния, и поэтому это фундаментальное взаимодействие встречается практически везде – в силах трения, упругости, натяжения и т. д.

Свет физики: электромагнитное взаимодействие

Электромагнитные поля во времени и пространстве распространяются посредством электромагнитных волн, и эти волны могут путешествовать в любом пространстве, даже в вакууме, поэтому пространство вокруг нас всё пронизано электромагнитными излучениями. Само электромагнитное поле в процессе своего распространения становится электромагнитной волной. Поскольку фотон может действовать на неограниченном расстоянии, то этот переносчик взаимодействия постоянно заставляет колебаться электрические заряды других атомов и молекул. Когда заряд колеблется, то его движение создаёт новую волну, и она уже, в свою очередь, передает эти возмущения дальше и так до бесконечности.