Tiểu Luận Tương tác điện từ - từ cổ điển đến lượng tử

MỞ ĐẦU 3
TỔNG QUAN 4
NHỮNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM HOẶC LÝ THUYẾT 5
I. Các tương tác trong tự nhiện 5
I.1. Tương tác hấp dẫn: "Chất keo dính của vũ trụ " 5
I.1.1. Quan điểm Newton 5
I.1.2. Quan điểm Einstein (tương đối): 6
I.1.3. Quan điểm lượng tử: 7
I.2. Tương tác điện từ: "Chất keo dính của các nguyên tử" 7
I.2.1. Trường điện từ 7
I.2.2. Cơ học lượng tử: 8
I.3. Tương tác mạnh: " Chất keo dính của các hạt " 8
I.4. Tương tác yếu: 9
II. Sự phát triển các quan điểm tương tác điện từ 9
II.1. Tương tác điện từ - quan điểm cổ đại 9
II.1.1. Sự xuất hiện danh từ “điện” 9
II.1.2. Sự xuất hiện danh từ “từ” 10
II.2. Tương tác điện từ - thuyết trường điện từ 11
II.2.1. Tương tác tĩnh điện 11
II.2.1.1. Điện tích - Định luật bảo toàn điện tích 11
II.2.1.2. Điện tích và cấu trúc của vật chất 13
II.2.1.3. Tương tác giữa 2 điện tích điểm - Định luật Coulomb 16
II.2.1.3.1 Thí nghiệm đo lực điện 16
II.2.1.3.2 Định luật Coulomb: 18
II.2.2. Điện trường là gì ? 19
II.2.2.1. Điện trường và lực điện 19
II.2.2.2. Véctơ cường độ điện trường 20
II.2.2.3. Nguyên lý chồng chất điện trường. 22
II.2.2.4. Đường sức điện trường – định luật Gauss cho điện trường. 22
II.2.2.5. Năng lượng điện trường 25
II.2.3. Tương tác tĩnh từ. 26
II.2.3.1. Từ tích - đơn cực từ : 27
II.2.3.2. Định luật Ampere về tương tác giữa hai yếu tố dòng 28
II.2.4. Từ trường là gì? 29
II.2.4.1. Từ trường và lực từ 29
II.2.4.2. Véctơ từ trường 30
II.2.4.3. Nguyên lý chồng chất từ trường: 31
II.2.4.4. Đường cảm ứng từ - định luật Gauss cho từ trường: 32
II.2.4.4.1 Đường cảm ứng từ 32
II.2.4.4.2 Định luật Gauss cho từ trường. 32
II.2.4.5. Năng lượng từ trường 33
II.2.5. Điện từ trường 35
II.2.5.1. Từ trường biến thiên - nguồn sinh ra điện trường 35
II.2.5.1.1 Định luật Faraday về cảm ứng điện từ: 35
II.2.5.1.2 Luận điểm thứ nhất của Maxwelll 37
II.2.5.2. Điện trường biến thiên - nguồn sinh ra từ trường 39
II.2.5.2.1 Định luật Ampere về lưu thông từ trường: 39
II.2.5.2.2 Khái niệm về dòng điện dịch - luận điểm thứ hai của Maxwell: 40
II.2.5.3. Trường điện từ - môi trường vật chất 43
II.2.5.4. Hệ phương trình Maxwell 43
II.3. Bộ rung điện Herzt - bằng chứng thực nghiệm cho lý thuyết trường điện từ. 45
II.3.1. Cấu tạo: 45
II.3.2. Kết quả thí nghiệm 46
II.3.3. Phát hiện ra sóng điện từ 46
II.3.4. Kết luận 47
II.4. Tương tác điện từ - thuyết trường lượng tử (QED) 48
II.4.1. Thí nghiệm Lamb-Retherfor: 49
II.4.1.1. Phương án thí nghiệm 49
II.4.1.2. Kết quả thí nghiệm 50
II.4.1.3. Phân tích kết quả thí nghiệm: 50
II.4.2. Hạt nhân của thuyết điện động lực học lượng tử (QED) 52
II.4.2.1. Khái niệm trường lượng tử 52
II.4.2.2. Chân không lượng tử 53
II.4.2.2.1 Chân không là gì ? 53
II.4.2.2.2 Vậy chân không lượng tử là gì? 54
II.4.3. Điện động lực học lượng tử. 56
II.4.3.1. Định nghĩa 56
II.4.3.2. “Photon ảo” và tính chất của tương tác điện từ theo QED 57
II.4.3.3. Tái chuẩn hóa 58
II.4.4. Thực nghiệm kiểm tra thuyết 60
II.4.4.1. Giải thích sự dịch chuyển Lamb 60
II.4.4.2. Moment từ dị thường của electron 61
II.4.4.3. Hiệu ứng Casisir - lực xuất hiện từ chân không. 61
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 65