作者Frobenius (i^(-i)= e^(π/2))
看板Physics
標題Re: [問題] 有沒有真空中折射率為多少的八卦
時間Sun Mar 25 16:21:35 2007
※ 引述《QKboy (QKboy)》之銘言:
: 我在這裡提供一個在真空中光速無限大,但是真空中電磁波速度卻是3*10^8的假設
: (del)cross(del)cross(E)=mu*enson*(dE/dt)
-δB -δH δ
▽ × (▽ × E) = ▽ × (───) = μ▽ × (───) = -μ──(▽ × H)
δt δt δt
δ δD δ δE δJ δ^2 E
= -μ──(J + ──) = -μ──(J + ε──) = -μ── - με───
δt δt δt δt δt δt^2
因為是電磁波,且在真空中,所以電流密度 J = 0
δ^2 E δE
▽ × (▽ × E) = - μ0ε0 ─── ( 而不是你所給的 μ0ε0 ── )
δt^2 δt
^
E = E(x,t) = E(x)*exp(iwt) i
^
B(x,t) = B(x)*exp(iwt) j 代入上式
δ^2 E
[ ▽ × (▽ × E) ] × B = - ( μ0ε0 ─── ) × B
δt^2
^
δ^2 E(x,t) i
= - ( μ0ε0 ─────── ) × B
δt^2
^
δ^2 E(x)*exp(iwt) i
= - ( μ0ε0 ────────── ) × B
δt^2
^
= - ( μ0ε0 (-ω^2) E(x)*exp(iwt) i ) × B
^
= ( μ0ε0 ω^2 E(x)*exp(iwt) i ) × B
= μ0ε0 ω^2 E × B = μ0^2ε0 ω^2 E × H = μ0^2ε0 ω^2 S
ω^2
= μ0 ── S
c^2
[ ▽ × (▽ × E) ] × H = μ0ε0 ω^2 E × H
= μ0ε0 ω^2 S
ω^2
= ── S
c^2
在此 S 為坡印亭向量 (poynting vector)
: ((del)cross(del)cross(E))cross(B)=(1/c^2)(d(E)cross(B)/dt)
: 因為E和B是時間的函數,所以對時間微分為一變數,故會隨時間變大,
: 但其在地球速度為3*10^8,而且時間有限,故能量(poyting vector)為
: 有限,但是到外太空,由於光速無限大,所以上面的式子右邊為零,所以
: 電磁波不會隨時間變大,故能量為有限,速度亦為有限值,所以可以證明
: 光速和電磁波速度不一樣
: ps: E(x,t)=E(x)*exp(iwt)
: B(x,t)=B(x)*exp(iwt)
因為 E 和 B 均為跟時間跟空間有關的函數 (用你給的當例子)
^ ^
E = E(x)*exp(iwt) i = E(x) [Cos(wt) + i Sin(wt)] i
^ ^
B = B(x)*exp(iwt) j = B(x) [Cos(wt) + i Sin(wt)] j
1 1 ^
S = E × H = ── ( E × B ) = ── E(x)B(x)*exp(i2wt) k
μ0 μ0
1 ^
= ── E(x)B(x) ( Cos(2wt) + i sin(2wt) ) k
μ0
取絕對值,也就是只看大小不看方向
1
|S| = ── E(x)B(x) => S 不隨時間變大,只跟空間有關
μ0
而且在電磁波中 E(x) = E0*exp(-ikx);B(x) = B0*exp(-ikx)
( 這樣才叫波,然後使得 E(x,t) = E0*exp i(wt-kx),乃一往正方向前進的行進波 )
取絕對值,也就是只看大小不看方向
|E(x)| = E0;|B(x)| = B0
1
=> |S| = ── E0*B0
μ0
E0和B0均大於0的固定常數,故能量為有限
ω^2
[ ▽ × (▽ × E) ] × B = μ0 ── S
c^2
ω^2
[ ▽ × (▽ × E) ] × H = ── S
c^2
當然以上2式也是有限的
也就是你一開始給的公式本來就錯所以才導致錯誤的結果
--
所真的,不要都不相信別人,
你也要好好檢視你自己,不要式子列錯又說自己推翻了什麼理論,
我們只是陳述事實,並不是要跟你作對^^
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 140.122.225.109
推 Linderman:推,今天看了所有相關文章,推Frobenius用心良苦和認真^^ 03/25 16:26
→ Linderman:我覺得Q大你寫出太多的破綻和數學的謬誤就為了你的信仰? 03/25 16:27
推 sbwu:推 F 大大! 03/25 16:34
→ Linderman:看完了這一系列覺得真的覺得蠻厲害的觀念算很清楚數學好 03/25 16:35
※ 編輯: Frobenius 來自: 140.122.225.109 (03/25 16:42)
推 QKboy:你把E和B都一起微分了,應該分開微分........ 03/25 16:59
推 sbwu:我猜,Q 先生牽拖完微分之後,等一下又要扯座標系跟真空了。 03/25 17:04
推 QKboy:錯誤發生在d^2(ExB)/dt^2 03/25 17:05
→ QKboy:而是(d^2(E)/dt^2)xB+(d^2(B)/dt^2)xE 03/25 17:07
推 Frobenius:看來你連微積分都沒學好 03/25 17:10
→ QKboy:而且這裡的電磁波不一定是均勻平面波........ 03/25 17:10
推 Frobenius:我哪裡有寫d^2(ExB)/dt^2 ? 03/25 17:12
推 QKboy:可是你把E和B的t看成一樣,記得這不一定是均勻平面波 03/25 17:14
→ QKboy:我的錯誤是忘記雙微分,我已經改過來了........ 03/25 17:16
推 Frobenius:真空中,無介質,而且你給的式子也是平面電磁波的型式 03/25 17:16
→ Frobenius:即使這樣,結果還是會有限,如果不是平面波,也會是有限 03/25 17:18
→ QKboy:嗯嗯,謝謝你的指正,我在這裡補充,不一定是均勻平面波 03/25 17:18
推 Frobenius:這樣說就沒錯了 03/25 17:22
推 fauna:F大真的很熱心又有耐心^^ 03/25 19:00
→ noonee:F大挺閒的 花那麼多時間打數學XD 03/25 19:50
推 HLiNaKRbCsFr:F大波文真用心~~ 03/25 20:22
推 sputtering:F大毛起來推~~小子受教了~~^_^ 03/25 20:24
推 latinboy:這一系列會放在精華區 讓世人永懷F大的偉大 ψ-(._. )> 03/25 21:35
推 motoman:這一系列其實可以進補蠻多觀念的... 03/26 01:57