Cómo entender "la aceleración de carga de irradiar" el uso de la intuición?

Question

Aunque sé que la aceleración de los cargos produce radiaciones EM (al menos en muchos casos), la mayoría de los debates sobre esta cuestión, que sólo se centra en qué tipo de situación se emiten radiaciones EM y que no, con muy poca mención de la intuición detrás de este fenómeno físico.

Recientemente estoy tratando de entender por qué la aceleración de la masa genera ondas gravitacionales (predicho por la Relatividad General), así que pensé que el primer paso es entender que para la carga de la primera (que son muy similares, después de todo), pero, sorprendentemente, para la discusión podría encontrar que no hay realmente ninguna explicación sobre este asunto.

Mientras que las matemáticas pueden probar la aceleración de los cargos que a veces se irradia ondas EM, quiero una explicación utilizando la intuición que muestra por qué esto es cierto. Por favor, no use fórmulas para explicarlo.

También, sí, he buscado sobre el tema, y vi la mención de "conservación de la energía" y "el trabajo realizado para la partícula". Pero entonces, todavía no explica por qué la energía que se pierde en términos de la radiación electromagnética. Wikipedia dijo que este tipo de comportamiento tiene algo que ver con la Relatividad Especial.

Answer 1

Creo que la comprensión de la radiación cerenkov cualitativamente podría ayudar un poco.

Radiación Cherenkov resultados cuando una partícula cargada, más comúnmente un electrón, viaja a través de un dieléctrico (eléctricamente polarizables) medio con una velocidad superior a la luz de otra manera se propagan en el mismo medio.

Por otra parte, la velocidad que se debe superar es la velocidad de fase de la luz en lugar de la velocidad de grupo de la luz. La velocidad de fase puede ser alterado drásticamente mediante el empleo de un periódico medio, y en ese caso uno puede incluso alcanzar radiación Cherenkov, sin un mínimo de velocidad de las partículas, un fenómeno conocido como la Smith-Purcell efecto. En un caso más complejo periódico medio, como un cristal fotónico, también se puede obtener una variedad de otros anómala Cherenkov efectos, tales como la radiación hacia atrás (mientras que el ordinario de la radiación Cherenkov, forma un ángulo agudo con la velocidad de las partículas).

La geometría de la radiación Cherenkov (que se muestra para el caso ideal de la no dispersión)

Como una partícula cargada viajes, interrumpe el campo electromagnético local en su medio. En particular, el medio se convierte eléctricamente polarizada por la partícula del campo eléctrico. Si la partícula se desplaza lentamente, a continuación, la perturbación elásticamente relaja la espalda a la mecánica de equilibrio de la partícula pasa. Cuando la partícula se encuentra viajando a la velocidad suficiente, sin embargo, la limitada velocidad de respuesta del medio significa que una perturbación se queda en la estela de la partícula, y la energía contenida en esta perturbación se irradia como una coherente de la onda de choque.Una analogía común es el sonic boom de un avión supersónico o una bala.

Ahora el experimento de Michelson Morley ha prescindido de la luminiferous aether, pero la electrodinámica cuántica ha introducido el vacío que en un sentido es un penetrante de campo consistente con la relatividad especial. Uno podría lado de onda que la aceleración de una partícula cargada que distorsiona su uniforme de la interacción con el vacío y la parte de la energía suministrada por la aceleración de los tránsitos real fotones de forma análoga a la forma en que la radiación Cerenkov la partícula se frena ( aceleración negativa) por el campo del medio, la energía emitida en forma de fotones. La verdad es que las formulaciones matemáticas en ambos casos son necesarios para cualquier argumento sólido.

Answer 2

Imaginar las líneas de campo de un punto de carga - todas ellas apuntan hacia fuera de la carga en una dirección radial. Ahora considere la siguiente declaración: el cambio de campo no se propaga instantáneamente, sino que se propagan a través de locales de interacción. Cuando empujamos en el cargo, una ondulación en el campo se propaga a decirle a las otras líneas de campo "hey chicos, el jefe está en movimiento, reajuste". La siguiente animación muestra esta muy bien:

Sin embargo, se puede ver en esta animación que el rizado se establece el nuevo estado de las líneas de campo y para un uniformemente la carga en movimiento, no hay nada nuevo en las ondas creadas. Esta ondulación en el campo es exactamente lo que nosotros llamamos una onda electromagnética.

Answer 3

Para acelerar los cargos de utilizar directa o indirectamente campos EM. En el acelerador de tubos directamente, para cuerpos físicos indirecta con la superficie de electrón-electrón la interacción. Parte de esta EM escapar efecto en el mismo momento y se obtiene de la radiación. Misma situación cuando las partículas se mueven en círculos o se detiene.

Escribiendo esto me doy cuenta de que podría ser explaint en términos de la termodinámica. Nunca es posible transferir el 100% de la energía.