Почему электрическое поле преобладает в свете?

Я читал книгу о волновых свойствах света, где автор упомянул, что электрическое поле, а не магнитное поле, доминирует над свойством света. Я не понимаю, почему.

В теории Максвелла световое поле имеет одновременно электрическое и магнитное поля, и они перпендикулярны. Кроме того, в некоторых книгах, где рассматривается поляризация, в качестве примера используется только электрическое поле. Например, если вибрация электрического поля направлена ​​вверх и вниз, она не может пройти через поляризатор, который ориентирован под углом 90 градусов к направлению вибрации поля, поэтому свет не проходит через поляризатор. Но что случилось с магнитным полем? Магнитное поле перпендикулярно электрическому полю, так что в этом случае магнитное поле должно проходить через поляризатор, и мы должны иметь исходящий свет, а у нас его нет. Почему это так?

Ответы (4)

Материалы и, конечно, материалы, прозрачные для света, обладают небольшими магнитными свойствами. Они не состоят из атомов, обладающих сильным ферромагнетизмом. Но все атомы обладают сильными электрическими полями. Это означает, что свет, проходя через прозрачную среду, имеет малую вероятность взаимодействия своей составляющей магнитного поля со средой, которая в основном для него прозрачна.

Возьмите поляризатор с проволочной сеткой в ​​качестве более простого примера.

Он состоит из правильного набора тонких параллельных металлических проволок, расположенных в плоскости, перпендикулярной падающему лучу. Электромагнитные волны, составляющая электрического поля которых выровнена параллельно проводам, вызывают движение электронов по длине проводов. Поскольку электроны могут свободно двигаться в этом направлении, поляризатор ведет себя аналогично поверхности металла при отражении света; и волна отражается назад вдоль падающего луча (за вычетом небольшого количества энергии, теряемой на джоулев нагрев проволоки).

поляризатор из проволочной сетки

Поляризатор с проволочной сеткой преобразует неполяризованный луч в луч с одной линейной поляризацией. Цветные стрелки изображают вектор электрического поля. Диагонально-поляризованные волны также вносят свой вклад в передаваемую поляризацию. Их вертикальные компоненты передаются, а горизонтальные поглощаются и отражаются.

Магнитный компонент в этой установке не может взаимодействовать, чтобы повлиять на поглощение света, как это может сделать электрический со свободными электронами в металле провода.

В вашем примере «поляризатор проволочной сетки»; Как электрическое поле под углом 45° может пройти через него, другими словами, как 50% этого света могут вызвать движение горизонтально выровненных электронов и затем поглощаться, в то время как другие 50% проходят через него? и какая ориентация проходящего света?
@Hammar как неполяризованный свет, так и свет, поляризованный под углом к ​​вертикали сетки, проходят вертикально. все остальные компоненты либо поглощаются (нагрев проводов), либо отражаются. Неполяризованный свет имеет все углы, и передается только вертикальная составляющая.
позвольте мне сделать шаг назад и давайте предположим, что это предложение «передается только вертикальный компонент» теперь является физической реальностью, если мы введем поляризационный фильтр под углом 45 ° к вертикальному компоненту, переданному ранее, и мы получим 50% снижение интенсивности. , обратите внимание, что это тот же вопрос, но с другой точки зрения, но что на самом деле происходит на самых маленьких уровнях, как 50% вертикально поляризованных могут базировать фильтр под углом 45 °?
Это просто демонстрация того, как электрическое поле может воздействовать непосредственно на материю. Это не фильтр, а генератор поляризованных в одном направлении волн. Я привел его как пример взаимодействия с электрическим полем.

Причина, по которой мы склонны концентрироваться на электрическом поле, заключается в том, что оно сильно взаимодействует с зарядами, например электронами, а вокруг много электронов. Магнитное поле будет сильно взаимодействовать с магнитными зарядами, т.е. магнитными монополями, но, насколько нам известно, магнитных монополий не существует. Так что, вообще говоря, именно электрическое поле доминирует во взаимодействии света с материей.

мы знаем, что E (величина электрического поля) = B (величина магнитного поля) * c (c - скорость света в вакууме)... отсюда B = E/c, здесь c очень велико, т.е. приблизительно = 3 * 10 ^ 8, поэтому величина магнитного поля в 3 * 10 ^ 8 раз больше напряженности электрического поля ... поэтому по сравнению с величиной электрического поля величина магнитного поля очень мала, поэтому ею можно пренебречь.

Поскольку ваши величины имеют разные единицы, это не должно играть роли, поскольку единицы измерения произвольны (просто переопределите метр на световой год, и вы получите совершенно другую картину).
@Martin: Возможно, Анага хотел сказать, что если вы умножите магнитное поле на некоторую скорость, которая невелика в системе СИ, вы обнаружите, что силой Лоренца можно пренебречь. Более общий способ сказать, что это было бы (без каких-либо конкретных единиц): если бы в ≪ с , сила Лоренца д в Б ≈ д Е в / с ≪ д Е , электростатическая сила.

Другая причина следует из «Планеты и электромагнитные волны». Световые волны или лучи взаимодействуют с электрическими полями электронов в солнечном элементе, вызывая возмущение в электронах, в результате чего вырабатывается электричество. В вольфрамовой лампе электроны пытаются двигаться на очень близкое расстояние из-за напряжения, и в то же время электрические поля этих электронов отталкивают их. Так высвобождается световая энергия. Энергия света связана только с электрическими полями. Визуализируйте световую волну как волну электрического компонента. Комбинированной формы волн типа магнитного поля и типа электрического поля с общей длиной волны никем не наблюдалось. В эксперименте Герца случается, что испускаются как световые волны, так и радиоволны (волны магнитного типа), но не с общей длиной волны. Некоторые исследователи не считают микроволны электромагнитными волнами.

Почему электрическое поле преобладает в свете?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v