ЛОРЕНЦ КҮШІ

ЛОРЕНЦ КҮШІ – электрмагниттік өрісте қозғалатын зарядты бөлшекке әсер ететін күш. Оң және теріс зарядталған бөлшектер магнит өрісінде қозғалатын болса, олар бірінен-бірі қарама-қарсы жаққа ауытқитын болады (сызбаға қараңыз). Егер бөлшектер сызба жазықтығында жоғарыдан төмен қарай қозғалатын болса

(а-жағдай) және сызбадағы сызылған дөңгелектің жазықтығына перпендикуляр бізден қарама-қарсы бағытқа бағытталған магнит өрісінде қозғалатын болса, оң зарядталған бөлшек оңға қарай, теріс зарядталған бөлшек – сол жаққа қарай бұрылады, ал бейтарап (зарядталмаған) бөлшек ешқайда бұрылмастан түзу бағытта өтетін болады. Сондықтан бөлшектердің магнит өрісіндегі ауытқулары бойынша олардың зарядтарының таңбасын анықтау мүмкін болады. Ғарыштық сәулелерді осындай әдіспен зерттеу бойынша 1932 жылы массасы электронның массасына тең, бірақ электронның зарядына тең оң зарядталған Лоренц күші бөлшек – позитрон ашылған.

Магнит өрісінде қозғалатын зарядталған бөлшекке әсер ететін күш Лоренц күші деп аталған. Сызбадағы б- және в-жағдайларда +q және —q зарядталған әсер ететін Лоренц күштерінің бағыттары (Ғn) көрсетілген. Осы күшке арналатын формуланы алғаш рет голланд физигі Хендрик Лоренц (1853 – 1928) ғылыми-тәжірибелердің нәтижелері бойынша қорытып шығарған: F =еЕ +е/с [Ԃ В], мұндағы е – бөлшек заряды, Е – электр өрісінің кернеулігі, В – магниттік индукция, Ԃ  – координат жүйесіне қатысты бөлшектің жылдамдығы. Бұл формула зарядталған

Сол қол ережесі арқылы Лоренц күшін

анықтау              бөлшектің кез келген мәндеріне тура болады; бұл формула электрдинамиканың электрмагниттік өріс формуласын зарядты бөлшектің формуласымен байланыстыратын маңызды қатынасы болып табылады.

Формуладағы бірінші мүше (еЕ) (оң жақтағы) электр өрісіндегі зарядты бөлшекке әсер етуші күш, екінші мүше – магниттің әсер етуші күші. Лоренц күшінің магниттік бөлігі (~ [Ԃ В ] Ԃ ⊥ В болғандықтан жұмыс істемейді, тек бөлшектің траекториясын қисайтатын болады (бөлшектің энергиясын өзгертпейді).

Магнит өрісінің қозғалыстағы зарядты бөлшекке тигізетін ықпалы токты өткізгіштің көлденең қимасы бойынша қайтадан үлестіруге әкеп соғады, бұл жайт әртүрлі термомагниттік және гальванимагниттік құбылыстарда білінетін болады.

Лоренц күші векторының ҒL бағыты сол қол ережесі бойынша анықталады. Ток бағыты ретінде оң зарядтың (+q) жылдамдық векторының (υ) бағытын алу керек (ҒL – Лоренц күшінің векторы, В – магниттік индукция векторы) теріс зарядтың қозғалысы жағдайында төрт саусақты жылдамдық векторының бағы- тына қарама-қарсы ұстау керек.

ЛОРЕНЦ – МАКСВЕЛЛ ТЕҢДЕУЛЕРІ, Лоренц теңдеулері – жекелеген зарядты бөлшектер тудыратын классикалық электрдинамиканың іргелі теңдеулері. Бұл теңдеулерді ХІХ ғасырдың соңында ХХ ғасырдың басында нидерланд физигі Хендрик Лоренц (1853 – 1928) тұжырымдаған электрондық теорияның (микроскопиялық электрдинамиканың) негізіне алынған. Осы теорияда зат (орта) электрлік вакуумда қозғалатын зарядты бөлшектердің (электрондардың және атом ядроларының) жиынтығы ретінде қарастырылған. Лоренц-Максвелл теңдеулерінде электрмагниттік өріс екі вектормен: микроскопиялық өрістердің кернеуліктерімен – электрлік (е) және магниттік (h) кернеуліктермен сипаттала- ды. Электрондық теориядағы бүкіл электр токтары конвекциялы токтар, яғни зарядты бөлшектердің қозғалысынан туындаған. Токтың тығыздығы jϑ, мұндағы ρ – зарядтың тығыздығы, ϑ – зарядтың жылдамдығы.

Лоренц-Максвелл теңдеулері классикалық макроскопиялық Максвелл теңдеулерін жалпылау нәтижесінде шығарылған. Электрондық теория бойынша Лоренц-Максвелл теңдеулері кеңістіктің (оның ішінде атомаралық және атомішілік өрістер, қарапайым бөлшектер ішіндегі өрістер де бар) кез келген нүктесінде өрісті кез келген уақыт (t) сәтінде дәл сипаттайды. Вакуумда бұл теңдеулер Максвелл теңдеулерімен дәл үйлеседі.

Классикалық электрондық теорияның заңдары өте кіші кеңістіктік-уақыттық аралықтарда орындалмайтын болады. Бұл жағдайда электрмагниттік үрдістердің (процестердің) кванттық теориясы – кванттық электрдинамика заңдары тура болады. Электрмагниттік үрдістер теориясын кванттық жалпылауға арналған негіз – Лоренц-Максвелл теңдеулері болып табылады.

ЛОРЕНЦ ТҮРЛЕНДІРУЛЕРІ, дербес салыстырмалық теориясын- дағы –инерциялық санақ жүйесінен өзге инерциялық санақ жүйесіне ауысу ке- зінде кез келген оқиғаның координаттары мен уақытты түрлендіру. Бұл форму- ланы 1904 жылы алғаш болып голланд физигі Хендрик Лоренц (1853 – 1928) классикалық макроскопиялық электрдинамика теңдеулері түрлерін сақтайтын түрлендірулері ретінде қорытып шығарған. Бұл теңдеулерді 1905 жылы көр- некті теорияшыл физик Альберт Эйнштейн (1879 – 1955) дербес салыстырмалық теорияның негізін құрайтын: бүкіл инерциялық санақ жүйелерінің бірдей бола- тыны және вакуумда жарықтың таралу жылдамдығының жарық көзінің қозғалы- сына тәуелсіз екені жайындағы постулаттар негізінде қорытып шығарған.

Лоренцтің түрлендірулері біріне-бірі қатысты салыстырмалы Ԃ  жылдамдық- пен қозғалатын екі бақылаушы өлшеген уақыт пен координаттар арасындағы байланысты анықтайды. Бұл байланыс теңдеу түрінде былай өрнектелген:

 мұндағы x‘ және х; және у‘ және у, z‘ және z координаттар осьтері, с – вакуум- дағы жарық жылдамдығы. Штрихпен белгіленген координаттар бір бақылаушыға, ал штрихсыз коодинаттар екінші бақылаушыға тән. Осы жоғарыдағы түрлен- дірулердің классикалық түрлендіруінің түрі мыналарға сәйкес болады: х‘=хt, t=t. Егер дененің штрихсыз санақ жүйесіндегі координаты х=х0 болса, онда штрихталған санақ жүйесіндегі координаты х0t, яғни оңға қарай Ԃ  жылдамдықпен қозғалатын жүйені өрнектейтін болады. Жоғарыда жазылған формулалар, егер екі бақылаушы үшін жарық жылдамдығы бірдей болатын жағдайда ғана тұрса болады. Жарық жылдамдығынан әлдеқайда аз жылдамдықпен (Ԃ <<с) қозғалған дене үшін, Лоренц түрлендірулері Ньютонның классикалық механи- касында тура болатын Галилей түрлендірулеріне ауысады.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *