Luận Văn Tương tác điện từ - Từ cổ điển đến lượng tử

TÊN ĐỀ TÀI : Luận Văn 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 .




MỞ ĐẦU
Tương tác điện từ là một trong những tương tác cơ bản, vô cùng phổ biến và quan
trọng trong vũ trụ, tầm ảnh hưởng và ứng dụng của nó ngày càng được mở rộng ra mọi
mặt trong cuộc sống.
Thế nhưng hệ thống kiến thức về tương tác điện từ vẫn chưa được trình bày một
cách có hệ thống, có tính khái quát cao. Một bộ phận không nhỏ sinh viên còn chưa có
một hệ thống kiến thức đầy đủ, logic, khoa học về tương tác điện tử. Cũng như nhằm đáp
ứng nhu cầu của một bộ phận không nhỏ những người đam mê nghiên cứu về các hiện
tượng điện từ.
Do đó, với đề tài này nhóm chúng tôi sẽ cung cấp cho độc giả một hệ thống kiến
thức phục vụ cho công việc học tập, nghiên cứu hiện nay cũng như cho công việc giảng
dạy về sau.