正在加载图片...
费曼物理学讲义(第二卷) 以用铁原子中的永恒电流来理解磁铁.在图1-7中,作用于磁铁上之力就是起因于式(1.1) 中的第二项, 侏自线) 究竞这些电流是从哪里来的 呢? 一种可能是从电子环绕其原于 (作用于导的 轨道的运动而来.实际上,这对于 铁来说却是不正确的,虽然对于某 些材料来说是正确的一个电子 至负黄 除了在原子中环行之外,还有绕其 本身之轴的自旋 一有点象地球的 线上电滋 自转 一正是由于自旋所产生的电 流才为铁提供了磁场。(我们说“有 点象地球的自转”,这是因为这一问 西1-图1-6中的磁铁可用一个通电花的线来代, 题在量子力学中竟是那么奥妙,以 有 一相似的力作用于导线上 致一些经典概念并不能真正恰当地 描述这些事物.)在大多数物质中,有些电子这样自旋,有些那样自旋,所以磁性互相抵消 可是在铁里一由于某一我们将在以后加以讨论的神秘原因一有许多电子却绕着排列整 齐的轴自旋着,这正是磁性的起源 由于磁场都是来自电流,我们便无需在 式(1.8)和(1.9)中引进任何额外的项来照顾 磁铁.我们只须取所有各种电流,包括自旋 电子的回环电流,那么该定律便就对了.但 你应当注意,式(1.8)说明了并没有与出现在 式(1.6)右边的电荷相类似的磁“荷”存在,从 来都未曾发现过 式(1.0)右边的第一项是由麦克斯韦从 图1-0绕曲线C的B环流,可以由通过面 理论上发现的,而且十分重要.它说明一个 81的电流给出,也可以由通过面S,的E的通 变化者的电场会产生磁场。事实上,若没有 :量的变化率半给出 这一项,该方程便说不通因若无此项,在一非完整的回路中便不会有电流但这样的电减确 实存在,正如我们在下述例子中将见到的.试设想有个由两块平行板构成煎电容器它並在 靠流向其中一极板面流出另一极板的电流充电,如图1-10所示的那种情形.若我们绕 着其中一条导线画一条曲线C,并用一个被该导线所贯穿的面来盖满这条曲线,如图中所示 的8蹰.按照式(1),绕行着0的B环流是由导线中的电流(乘以)所贡献的.可是若 我们用另一个看来象个碗、并通过电容器两板间、始终保持在导线外面的+个不同的码面 来盖满,那又将怎样呢?背定不会有任何电流通过这一个面的.然而,仅仅改变一下想象中 的表面位置,总绝不会改变一个实际的磁场的吧!B的环流必然要和以前一样。是的,对于 8和S,两个面,式(1.9)右边的第一项并绪合着那第二项,确实会给出相同的结果.对于 S,来说,B的环流乃是由电容器两板间E的通量的变率给出的.可以计算证明,正在变化 者的E与电流间的那种关系恰好就是使式(1.9)能够保持正确所必需的形式。麦克斯韦看 到了这个必要性,因面成为第一个写出该完整方程式的人
<<向上翻页向下翻页>>
©2008-现在 cucdc.com 高等教育资讯网 版权所有