Словарь терминов

Свертывание тензора – Свертывание тензора – это суммирование его по

двум значкам, которые приравниваются. В результате, ранг тензора уменьшается на 2 единицы.

Световой конус – изображение геометрической структуры четырехмерного пространства-времени с выделением областей, отождествляемых с определенными типами интервалов.

Сегнетоэлектрическая температура Кюри - Существуют вещества,

Которые самопроизвольно поляризуются в некотором диапазоне температур. Такие вещества называются сегнетоэлектриками. Переход из состояния, в котором спонтанной поляризации нет(из параэлектрической фазы) в состояние с не равной нулю спонтанной поляризацией (в пироэлектрическую фазу) может быть фазовым переходом или рода. Независимо от типа фазового перехода, температура, при которой происходит переход, называется температурой Кюри.

Сила лучистого трения (радиационного торможения)-

Движение частицы тормозится за счет излучения ей электромагнитных волн.

Так например, уравнение движения излучающей нерелятивистской частицы

имеет вид:

,

где - сила радиационного трения, действующая на частицу со стороны поля.

Синхронизация часов – одним из центральных пунктов эйнштейновского анализа свойств времени при больших скоростях наблюдателя является процедура синхронизации часов, т. е. установление единого времени в пределах одной инерциальной системы отсчета. Если двое часов находятся в одной точке пространства, то их синхронизация производится непосредственно - стрелки ставятся в одно и то же положение. Синхронизация стрелок часов, находящихся в разных точках пространства производится с помощью посылки световых сигналов, которые распространяются с предельно возможной в природе скоростью распространения взаимодействий. Испустим из точки A в момент времени короткий световой сигнал, который отразится от некоторого зеркала в точке B и вернется в точку A в момент . Времена распространения сигнала туда и обратно конечны (скорость сигнала конечна) и одинаковы (пространство изотропно). Поэтому, часы в точке B будут синхронизированы с часами в точке A, если их показания в момент прихода сигнала будут связаны с показаниями часов A в момент испускания и возвращения сигнала соотношениями

где расстояние между точками A и B.

Отсюда находим положение, в которое надо поставить стрелки часов B в момент прихода сигнала: .

Скаляр (инвариант)

в трехмерном пространстве - скаляром в трехмерном пространстве называется величина, которая не меняет своего значения при поворотах координатной системы, т. е. имеет одно значение в исходной и повернутой системах координат:

Примером скаляра могут служить плотность массы или электрического заряда , расстояние между точками , время .

в четырехмерном псевдоэвклидовом пространстве – термин скаляр является синонимом слова «инвариант». Это – величина, имеющая одно и то же значение во всех системах отсчета, например

Скалярное произведение 4-векторов -

является инвариантом относительно преобразований поворота системы координат в 4-м псевдоэвклидовом пространстве (Преобразований Лоренца).

Скин – слоя толщина – при низких частотах электромагнитных волн, падающих на проводник, эти волны проникаю внутрь проводника на конечную толщину, называемую толщиной скин - слоя. Характерная толщина скин - слоя есть :

где скорость света, статическая проводимость среды, магнитная проницаемость.

Сокращение масштабов Лоренца- Фитцжеральда – Пусть в системе координат имеется неподвижная линейка длины (масштаб), ориентированная вдоль оси . Определим длину этой линейки в системе координат следующим способом: одновременно (в системе ) сделаем зарубки не оси против конца масштаба, движущегося в этой системе со скоростью . Расстояние между зарубками ( неподвижными в ) и примем за длину движущегося относительно масштаба.

Для вычисления длины используем преобразования Лоренца. Пусть концам стержня в системе соответствуют координаты Зарубки делаются в один и тот же момент в системе в точках

Получаем при .

Поэтому, , а для трехмерного объема те же самые преобразования Лоренца дают

, то есть, длина и объем тела в СТО зависят от выбора системы отсчета и неинвариантны, в отличие от классической механики Ньютона.

Соответствия принцип – принцип соответствия представляет собой один из общефизических принципов, играющих роль при построении новых физических теорий. Он требует, чтобы уравнения некоторой общей теории, включающей в себя предыдущую более узкую теорию как частный случай, при соответствующих условиях переходили в уравнения частной теории. В данном случае, частной теорией является классическая механика. Но уравнения релятивистской механики при малых скоростях движения должны переходить в классические уравнения, правильность которых подтверждаются общечеловеческой практикой. В данном случае, уравнения классической механики получаются из уравнений релятивистской механики при .

Спиновый магнитный и механический моменты - связь между проекциями магнитного момента и орбитального момента импульса элементарных частиц на некоторую ось можно выразить формулой:

Коэффициент пропорциональности между магнитным и механическим моментами определяется отношением заряда частицы к ее массе.

Это соотношение дает связь между магнитным и механическим моментам, создаваемыми движением заряженных частиц в пространстве. Но многим частицам, как заряженным (электроны и протоны ), так и нейтральным (нейтроны и атомы) присущ также внутренний (спиновый) магнитный момент, определяемый их внутренней структурой. Между спиновым моментом и механическим моментом выполняется соотношение

, однако коэффициент пропорциональности не совпадает с коэффициентом и различен для разных частиц. Спиновый магнитных момент представляет собой квантовое явление, не объяснимое классической электродинамикой.

Стокса параметры – полный поляризационный тензор электромагнитной волны выражается через полную интенсивность и параметры Стокса

Компоненты и параметры Стокса нетрудно определить по измеренным значениям интенсивности, связанным с проекциями вектора на разные оси в плоскости

Степень поляризации (деполяризации) электромагнитной волны – отношение интенсивности полной поляризованной волны к ее полной интенсивности называется степенью поляризации исходной волны

,

а величина степенью ее деполяризации. Нетрудно убедиться, что

Суперпозиции полей принцип – Из опыта следует, что электромагнитное поле в вакууме удовлетворяет принципу суперпозиции: если имеется несколько источников электромагнитного поля и й источник в отсутствие остальных создает поле с напряженностями то полное поле будет представлять собой геометрическую сумму полей, создаваемых каждым источником в отдельности:

Принцип суперпозиции будет выполнен только в том случае, если уравнения поля будут линейными. Линейность уравнений поля требует, чтобы действие для поля было билинейным функционалом от компонент 4-потенциала и их производных.

Тензор квадрупольного момента – мультипольный момент системы зарядов имеющий вид:

Ток намагничивания макроскопического тела – выражается через вектор намагничивания с помощью формулы

Ток поляризации макроскопического тела – выражается через вектор поляризации с помощью формулы:

Ток связанных зарядов в макроскопическом теле -

. Физический смысл вектора магнитный момент единицы объема макроскопического тела Физический смысл вектора - электрический дипольный момент единицы объема макроскопического тела.

Ток смещения – второе уравнение Максвелла второй пары имеет вид:

. Из структуры его правой части следует, что существуют два

источника магнитного поля:

1)  электрические токи создаваемые заряженными частицами

2)  слагаемое - ток смещения Мксвелла.

Уравнения электромагнитного поля в средах 4-м форме -

В ковариантном виде эти уравнения есть:

,

где тензор электромагнитного поля:

Величина также является тензором:

где вектор имеет тот же вид, что и в отсутствие среды.

Усреднение статистическое по ансамблю – большая (в пределе бесконечная ) совокупность невзаимодействующих друг с другом макроскопических физических систем называется статистическим ансамблем.

Из-за случайного характера излучения электромагнитных волн значения полей

в эквивалентных точках пространства в один и тот же момент времени у разных систем ансамбля будут, вообще говоря, отличными:

Среднее по ансамблю (или статистическое среднее) –это среднее арифметическое

,

где полное число систем ансамбля. Для произвольных излучающих систем нет основания считать, что усреднение по ансамблю и по времени дают одинаковые результаты. Однако, для очень широкого класса случайных процессов, в том числе для многих реальных излучающих систем, средние по ансамблю и по времени(при достаточно большом времени) совпадают. Такие системы называются эргодическими.

Условие эргодичности для стационарных случайных полей требует достаточно быстрого ослабления корреляции с ростом :

При теоретическом анализе случайных полей, как правило, пользуются статистическим усреднением. В дальнейшем при вычислении корреляций полей будет производиться усреднение по ансамблю, а рассматриваемые случайные поля считаться эргодическими. В условиях эргодичности полученные таким образом результаты будут совпадать со средними по времени, которые измеряют, в частности, детекторы излучения.

Фазовая скорость низкочастотной электромагнитной волны в веществе - фазовая электромагнитной волны в веществе показывает, с какой скоростью перемещается в пространстве поверхность равной фазы плоской монохроматической волны. Эта скорость связана со скоростью света в вакууме соотношением

где поперечная часть тензора диэлектрической проницаемости.

показатель преломления волны в среде.

В этих обозначениях дисперсионное уравнение для волны принимает вид:

.

Фазовый переход II рода в сегнетоэлектриках - рассмотрим случай, когда переход из параэлектрической в пироэлектрическую фазу сегнетоэлектрика является переходом II рода. Плотность добавочной свободной энергии может быть представлена в видеояда по степеням вектора поляризации

где разложение свободной энергии производится по четным степеням вектора поляризации .

Вблизи точки перехода коэффициент зависит от температуры таким образом, что при переходе через точку Кюри он меняет знак, а диэлектрическая проницаемость вещества имеет вид вблизи точки перехода

, то есть имеет особенность, где

постоянная

Физически бесконечно малый объем - усреднение поля имеет смысл производить по области пространства, внутри которой находится большое число частиц среды, но которую можно считать малой по сравнению

с другими характерными для физической системы размерами. Например, область усреднения должна быть мала по сравнению с другими характерными для физической системы размерами. Например, область усреднения должна быть мала по сравнению с длиной электромагнитной волны, если в системе имеются электромагнитные волны. Введенный таким образом объем будем называть физически бесконечно малым (или макроскопически малым). Промежутки времени , по которым имеет смысл проводить усреднение, должны превышать характерный «период» движения зарядов в физически малом объеме.

Фотоны – кванты электромагнитного излучения -

При квантовом описании свет (и вообще любое электромагнитное поле излучения) представляет собой совокупность фотонов –квантов электромагнитного поля. Энергия каждого фотона частоты есть , где

постоянная Планка.

Функции Лагранжа для электромагнитного поля плотность

Действие электромагнитной системы можно выразить в виде:

, где функция Лагранжа.

+

где последний интеграл является функцией Лагранжа для электромагнитного поля, первая сумма - функция Лагранжа для частиц, слагаемое в фигурных скобках - действие взаимодействия частиц и поля.