Fedor F
Новичок
|
    
В современной классической электродинамике и физике сплошных сред предполагается, что диэлектрическая и магнитная проницаемость материальных сред могут зависеть от частоты, т.е. у них может наблюдаться дисперсия. Однако сам создатель основных уравнений электродинамики Максвелл считал, что эти параметры от частоты не зависят, а являются фундаментальными константами.
Как родилась идея дисперсии диэлектрической и магнитной проницаемости и, какой путь она прошла, достаточно красочно характеризует цитата из монографии хорошо известных специалистов в области физики плазмы (Александров А. Ф., Богданкевич Л. С., Рухадзе А. А. Колебания и волны в плазменных средах. Изд. Московского университета, 1990.- 272 с.): «Сам Дж. Максвелл при формулировке уравнений электродинамики материальных сред считал, что диэлектрическая и магнитная проницаемости являются постоянными величинами (по этой причине они длительное время считались постоянными величинами). Значительно позже, уже в начале этого столетия при объяснении оптических дисперсионных явлений (в частности явления радуги) Дж. Хевисайд и Р. Вул показали, что диэлектрическая и магнитная проницаемости являются функциями частоты. А совсем недавно, в середине 50-х годов, физики пришли к выводу, что эти величины зависят не только от частоты, но и от волнового вектора. По сути, это была радикальная ломка существующих представлений. Насколько серьезной она была, характеризует случай, который произошел на семинаре Л. Д. Ландау в 1954 г. Во время доклада А. И. Ахиезера на эту тему Ландау вдруг воскликнул, перебив докладчика: ”Это бред, поскольку показатель преломления не может быть функцией показателя преломления”. Заметьте, что это сказал Л. Д. Ландау – один из выдающихся физиков нашего времени» (конец цитаты).
Как видно из этой цитаты даже Л. Д. Ландау в 1954 г. еще сомневался в правильности всех положений такой концепции. Но, как видно из его последующих работ (Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. М: Физматгиз, 1973.- 454 с.), он тоже все же принял эту концепцию.
Ошибки, допущенные при принятии такой концепции настолько очевидны, что приходиться только удивляться тому, как такая элементарная физическая ошибка смогла проникнуть буквально во все фундаментальные труды по электродинамике и физике сплошных сред.
Суть допущенных ошибок очень легко понять на примере параллельного резонансного контура, когда ёмкость и индуктивность включены параллельно. Оказывается, что такой контур можно математически представить в виде эквивалентной схемы, которая не будет по отдельности содержать емкость и индуктивность, а будет содержать только частотнозависимую емкость. Для этого следует реактивное сопротивление контура выразить через емкость и резонансную частоту контура. В сконструированной таким образом частотнозависимой емкости, представляющей эквивалентную схему контура, индуктивность будет присутствовать в неявном виде в составе значения резонансной частоты контура. Легко понять, что таким точно образом параллельный резонансный контур можно представить и в виде частотнозависимой индуктивности.
Если в единичном объеме пространства имеется какое-то количество свободных зарядов, представляющих например плазму, то эквивалентную схему такого объема будет представлять ёмкость, равная диэлектрической проницаемости вакуума и параллельно включенная ей индуктивность, равная удельной кинетической индуктивности зарядов (Менде Ф. Ф., Спицын А. И. Поверхностный импеданс сверхпроводников. Киев, Наукова думка, 1985.- 240 с.). Эквивалентную схему такого элемента обёма, так же как и параллельнй контур, можно представить в виде частотнозависимой диэлектрической проницаемости вакуума или частотнозависимой удельной кинетической индуктивности. Но это совсем не означает, что диэлектрическая проницаемость вакуума или удельная кинетическая индуктивность зависят от частоты. Таким образом, приходиться признать, что прав был Максвелл, когда считал, что диэлектрическая и магнитная проницаемость являются фундаментальными константами, не зависящими от частоты. (подробнее см. в работах представленных на сайтах внешняя ссылка удалена http://fmnauka.narod.ru/links.html)
|
Всего сообщений: 9 | Присоединился: май 2008 | Отправлено: 12 мая 2008 17:36 | IP
|
|
gvk 
Модератор
|
Вы затронули хорошую тему и мне кажется что здесь некоторая неточным связанная с пониманием что такое диэлектрическая и магнитная проницаемость. В вакууме эти величины просто 1, и поэтому они не зависят от частоты.
В среде ситуация другая. Они отличаются от 1 и Максвелл это прекрасно понимал. Почему они являются фундаментальными константами, всегда не зависящими от частоты? Максвелл это нигде не утверждал, по крайней мере мне об этом не известно.
Кстати о чем конкретно речь шла на семенаре у Ландау?
|
Всего сообщений: 835 | Присоединился: октябрь 2003 | Отправлено: 14 мая 2008 21:23 | IP
|
|
Fedor F
Новичок
|
Уважаемый, gvk!
В современную электродинамику сплошных сред, да и вобще в физику проникла ошибка. Она связана с тем, что то, что принято называть частотнозависимой "диспергирующей" диэлектричесой проницаемостью в действительности не является диэлектрической проницаемостью. Этот параметр является некой математической комбинацией диэлектрической проницаемости вакуума и кинетической индуктивности зарядов самой материалной среды. По сути дела единичный объём (напрмер плазмы) может быть представлен в виде параллельно включенной емкости и кинетической индуктивности. Поэтому математически (но не физически) он может быть представлен в виде эквивалентной схемы, представляющей или частотнозависимую ёмкость, или частотнозависимую индуктивность. Поэтому-то и показалось всем, что диэлектрическая проницаемость плазмы зависет от частоты, но такой подход математически верен, но с физической стороны это ошибка. Если Вас подробно интересует этот вопрос, перейдите по ссылке внешняя ссылка удалена и прочитайте работу "Существуют ли ошибки в современной физике?"
С уважением Ф. Ф. Менде
|
Всего сообщений: 9 | Присоединился: май 2008 | Отправлено: 21 мая 2008 19:34 | IP
|
|
|
Форум
Существует ли дисперсия диэлектрической проницаемости
