超统一场与协变电磁学引论
存在,对此无论是理论还是实验我们都没有发现。所以,(4.15)是违
背电磁场能量守恒定律。
其实,满足电磁场能量守恒的同相位横向电磁场应是按(4.18)
规律变化,见图4.2所示,同一时刻同点处的横向电磁场的相位始终是
/2
相差 ,单位体积总能量是常量,即
1
2
1
2
w E2
B2
1
2
1
2
1
2
2
2
2
m
= E sin2 kx ft
B cos2 kx ft E
(4.24)
m
m
x*
x
可见,仅有相差 的 和 两点处的同相位电磁场单位体积总能量满
/4
足能量守恒定律。
E
波长
振幅
k
B
图4. 2 同点相位差为
情形
/2
图4.1 同点相位差为零情形
根据(4.24)式,磁场能量不是场固有的,也不是动能转换结果,
而是由电场能量转换而来,在同点处有多少磁场能量产生,就必定要有
等量的电场能量减小。这个结论很重要,电场能量的减小,意味电场强
度减小,而电场强度的减小,又能导致光速与光源运动速度 有关系式
u
2
c c 1 k0 u/c
(4.25)
§4.3 利用Maxwell场方程证明光速与源速有关
以往应用麦克斯韦场方程推导电磁波在空间中传播速度时,虽
然没有明确假设光源是处于静止状态,但因没有考虑运动光源内源
uE
电荷因运动而激发的稳恒磁场
对横向电磁场贡献,实质还是
等于假设光源是处于静止状态,因而导出光速是与光源运动速度无
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