Δύναμη ανάδρασης ακτινοβολίας. Προσεγγίζοντας τις ιδιοδυνάμεις & τη δομή των σωματιδίων στην Ηλεκτροδυναμική

Radiation reaction force. Approaching self-forces and particles structure in Electrodynamics. (english)

  1. MSc thesis
  2. Αναστασίου, Γεώργιος
  3. Προχωρημένες Σπουδές στη Φυσική (ΠΣΦ)
  4. 16 September 2017 [2017-09-16]
  5. Ελληνικά
  6. 108
  7. Σφέτσος, Κωνσταντίνος
  8. Σφέτσος, Κωνσταντίνος | Κεχαγιάς, Αλέξανδρος
  9. Ακτινοβολία κινούμενου φορτίου | Iδιοδύναμη | Όρος Schott | Εξισώσεις Maxwell-Lorentz | Αλληλεπιδράσεις φορτίου-κύματος. | Radiation from moving particle | Radiation reaction force | Schott term | Maxwell-Lorentz equations | Wave-particle interactions
  10. 3
  11. 33
  12. Γραφικές παραστάσεις, πίνακας
    • Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η δυναμική της αλληλεπίδρασης ενός κινούμενου φορτίου με ΗΜ πεδία, συμπεριλαμβανομένων των ιδιοπεδίων που παράγονται από το ίδιο το φορτίο, στα πλαίσια της Κλασικής Ηλεκτροδυναμικής. Οι εξισώσεις κίνησης προσεγγίστηκαν για διάφορα μοντέλα που αντιπροσωπεύουν την κατανομή του φορτίου και για διάφορες εξωτερικές δυνάμεις, με σκοπό τον προσδιορισμό και τον υπολογισμό της ιδιοδύναμης που ασκεί το φορτίο στον εαυτό του, τον ενδεχόμενο συσχετισμό της δομής και των διαστάσεων του φορτίου με τη δύναμη ανάδρασης που οφείλεται στα πεδία ακτινοβολίας του, και εν τέλει, τον φυσικό μηχανισμό που είναι υπεύθυνος για την εμφάνιση του φαινομένου. Η μελέτη αυτή πραγματοποιήθηκε αρχικά για το μη σχετικιστικό όριο των εξισώσεων κίνησης, επεκτάθηκε στον συναλλοίωτο σχετικιστικό φορμαλισμό, ενώ και στις δύο περιπτώσεις, επιλύθηκαν χαρακτηριστικά για την κάθε περιοχή προβλήματα, αναδεικνύοντας τα φυσικά πλεονεκτήματα και τις δυσκολίες της κάθε μεθόδου, αλλά κυρίως, τα όρια εφαρμογής της. Γενικεύοντας, πραγματοποιήθηκε μια σύντομη αλλά ουσιαστική παρουσίαση εναλλακτικών μεθόδων για τον υπολογισμό της ιδιοδύναμης και της ανάδρασης, πάντα στα πλαίσια της κλασικής ΗΔ, ενώ στο τέλος, έγινε μια μικρή αναφορά για το πως η Κβαντική Θεωρία προσέγγισε το πρόβλημα της ιδιοδύναμης, επεκτείνοντας τα αποτελέσματα στο όριο της κλασικής ΗΔ
    • In this thesis, we studied the dynamics of the interaction between a moving charge and an arbitrary EM field, including the self-field that the charge generates, in the context of Classical Electrodynamics. The equations of motion where evaluated for different models representing the space-charge distribution of the particle, under the influence of various external forces, in order to identify and calculate the self-force that the charge exerts to itself, the possible correlation of the structure and the dimensions of the particle with the radiation reaction force due to radiation fields, and finally, the physical interpretation of the mechanism that is held responsible for the emergence of the particular effect. This study was initially carried out for the non-relativistic limit of the equations of motion, and eventually extended in order to incorporate the most general covariant relativistic formalism, whereas in both cases, we studied and solved characteristic physical problems, in an effort to highlight the physical advantages and drawbacks of each method, but more importantly, to pinpoint the limitations of its validity. Then, we briefly -but quite essentially- presented alternative methods that evaluate the self force and the corresponding radiation reaction in classical electrodynamics, and finally, we concluded with a limited reference concerning how Quantum Theory approached the self-force effects, properly expanding the results to the classical limit.
  14. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.