Вход
Регистрация Зарегистрируйтесь, чтобы получить расширенные возможности...

Электромагнитное взаимодействие

Электромагни́тное взаимоде́йствие — фундаментальное взаимодействие (наряду с гравитационным, слабым и сильным), которое характеризуется участием электромагнитного поля в процессах взаимодействия. В электромагнитном взаимодействии участвуют частицы, имеющие электрический заряд или магнитный момент. Переносчиком электромагнитного взаимодействия между заряженными частицами является электромагнитное поле, или кванты поля — фотоны. Электромагнитное поле излучается или поглощается при взаимодействии, либо переносит взаимодействие между телами. Так, притяжение между двумя неподвижными телами, обладающими разноименными электрическими зарядами, осуществляется посредством электрического поля, создаваемого этими зарядами; сила притяжения пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними (закон Кулона). Такая зависимость от расстояния определяет дальнодействующий характер электромагнитного взаимодействия, его неограниченный (как и у гравитационного взаимодействия) радиус действия.
Электромагнитное взаимодействие определяет взаимодействие ядер и электронов, к нему сводится большинство сил, наблюдающихся в макроскопических явлениях: сила трения, сила упругости. Свойства различных агрегатных состояний вещества (кристаллов, аморфных тел, жидкостей, газов, плазмы), химические превращения, процессы излучения, распространения и поглощения электромагнитных волн определяются электромагнитным взаимодействием. В детекторах частиц высокой энергии используется явление ионизации атомов вещества электрическим полем пролетающих частиц. Процессы расщепления ядер фотонами, реакции фоторождения мезонов, радиационные (с испусканием фотонов) распады элементарных частиц и возбужденных состояний ядер, упругое и неупругое рассеяние электронов, позитронов и мюонов обусловлены электромагнитным взаимодействием. Его проявления используются в электротехнике, радиотехнике, электронике, оптике, квантовой электронике.
Явления, в которых участвуют слабые, медленно меняющиеся электромагнитные поля управляются законами классической электродинамики, которая описывается уравнениями Максвелла. Для сильных или быстро меняющихся полей существенны квантовые эффекты. Кванты поля электромагнитного излучения (фотоны, или гамма-кванты) характеризуют корпускулярные свойства электромагнитного поля. Взаимодействия между фотонами, электронами, позитронами, мюонами описываются уравнениями квантовой электродинамики, которая является наиболее последовательным образцом квантовой теории поля. При электронном взаимодействии адронов (сильно взаимодействующих частиц) и атомных ядер существенную роль играет сильное взаимодействие.
Константой электромагнитного взаимодействия в квантовых явлениях служит элементарный электрический заряд. Интенсивность электромагнитных процессов в микромире пропорциональна безразмерному параметру, который называется постоянной тонкой структуры. Электромагнитное взаимодействие занимает промежуточное положение между сильным и слабым взаимодействиями. В 1960-х годах была создана единая теория электромагнитного и слабого взаимодействий (электрослабое взаимодействие).
Статья находится в рубриках
Яндекс.Метрика