Elektromagnetska sila

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži

Elektromagnetska sila (kratica EMS) jedno od temeljnih međudjelovanja elementarnih čestica, opisano Maxwellovim objedinjenjem električne i magnetske sile. Primjer je elektrostatička sila između nabijenih čestica koja proizlazi od izmjene virtualnih fotona. Jakost te sile karakterizirana je bezdimenzionalnom konstantom fine strukture, α = 1/137. Ta je jakost, a time i brzina elektromagnetskih procesa, smještena između jakih i slabih međudjelovanja. Na fundamentalnijoj ljestvici energija, dostupnoj modernim akceleratorima čestica, elektromagnetska sila objedinjena je sa slabom silom u elektroslabu silu. Pritom je kvantna elektrodinamika, kao uspješna teorija elektromagnetskoga međudjelovanja, bila uzorom formulaciji elektroslabe teorije. [1] Elektromagnetska sila je sila kojom elektromagnetsko polje djeluje na električno nabijene čestice. Elektromagnetska sila drži zajedno elektrone i protone u atomima, te atome u molekulama.

Povijest[uredi VE | uredi]

Elektricitet i magnetizam su smatrani dvijema različtim silama. To se razmišljanje promijenilo nakon što je James Clerk Maxwell 1873. objavio Treatise on Electricity and Magnetism u kojem je pokazao da je međudjelovanje pozitivnog i negativnog naboja jedna sila. Iz tih međudjelovanja proizlaze četiri glavna učinka koja su bila jasno pokazana pokusima:

  1. Električni naboji se međusobno privlače ili odbijaju silom obrnuto proporcionalnom kvadratu udaljenosti među njima: naboji suprotnog predznaka se privlače a naboji istog predznaka se odbijaju.
  2. Magnetski polovi se privlače ili odbijaju na sličan način i uvijek se nalaze u paru: svaki sjeverni pol je vezan južnim polom.
  3. Električna struja u žici stvara kružno magnetsko polje oko žice. Smjer polja ovisi o smjeru električne struje.
  4. Električna struja je inducirana u petlji žice kad se žica pomiče prema ili od magnetskog polja, ili se magnet pomiče prema ili od žice. Smjer struje ovisi o smjeru pomicanja.

Pregled[uredi VE | uredi]

Elektromagnetska sila je jedna od četiri osnovne sile. Ostale fundamentalne sile su: jaka nuklearna sila (koja drži zajedno kvarkove, zajedno sa ostatkom jake sile,rezidualnom jakom nuklearnom silom koja na okupu drži nukleone) i tako tvori atomsku jezgru, slaba nuklearna sila (koja uzrokuje neke oblike radioaktivnog raspada) i sila gravitacije. Sve su ostale sile potječu od ove četiri fundamentalne sile.

Elektromagnetska sila je odgovorna za praktički sve događaje koji se zbivaju u svakodnevnom životu uz jednu iznimku, gravitaciju. Ugrubo govoreći, sve sile uključene u međudjelovanja između atoma možemo pratiti do elektromagnetske sile koja djeluje na protone i elektrone unutar atoma. To uključuje sile koje smo iskusili "gurajući" ili "vukući" uobičajene materijalne stvari, koje dolaze od unutarmolekularnih sila između pojedinačnih molekula u našim tijelima i onih u objektima. Tu također spadaju kemijski fenomeni, koji nastaju u međudjelovanjima između elektronskih orbitala.

Konstanta fine strukture[uredi VE | uredi]

Vista-xmag.pngPodrobniji članak o temi: Konstanta fine strukture

Konstanta fine strukture (oznaka α) je prirodna konstanta, bezdimenzionalna veličina u fizici elementarnih čestica koja opisuje jakost međudjelovanja između električkih nabijenih čestica i fotona. Ona je konstanta vezanja u elektromagnetskim djelovanjima, a određuje finu strukturu (cijepanje spin–staza) u atomskim spektrima. Njezina su definicija i vrijednost:

gdje je:

Konstantu fine strukture u fiziku je uveo A. Sommerfeld, proširujući Bohrov model atoma uključivanjem relativističkih pojava i eliptičnih staza gibanja elektrona, te kvantizirajući energiju, linearnu i kutnu količinu gibanja. Konstanta fine strukture je važna u teorijskim proračunima i razumijevanju elektromagnetskih međudjelovanja i zračenja te ulazi u matrične elemente različitih elektromagnetskih procesa, određujući njihove udarne presjeke i raspade. [2]

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. elektromagnetska sila, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
  2. konstanta fine strukture, [2] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.

Vidi još[uredi VE | uredi]