Плотность полевой среды

Достоверность: 0%
Связность: 14%
Противоречивость: 0%
Понятие «Плотность» имеет очень широкое применение во всех областях физики. Наиболее известные – плотность вещества или плотность заряда. Обычно под плотностью понимают количество той или иной субстанции в единице объема (площади или длины).

В полевой физике возникает еще одна из вариаций понятия плотности – плотность полевой среды. С физической точки зрения под плотностью полевой среды понимается количество ее элементов в единице объема. Это позволяет оперировать в отношении полевой среды понятиями больше-меньше, а также говорить о ее перемещении.

С математической точки зрения плотность полевой среды удовлетворяет уравнению непрерывности («Принцип непрерывности») и волновому уравнению («Принцип близкодействия») и определяется функцией (при условии, что система координат связана с первой частицей):

где это радиус-вектор, исходящий из центра локальной системы координат и приходящий в некую точку пространства. А это радиус-вектор до второй частицы, с которой взаимодействует первая. Если мы рассматриваем плотность полевой среды в точке, в которой находится вторая частица (), то мы можем записать:

где становится просто расстоянием между частицами

Вид функции , для которой выполняется условие , можно найти из волнового уравнения (с учётом этого условия):

А это уравнение, как известно, имеет решение:

Мы можем ввести понятия характеризующих частицы зарядов и , а так же некую константу , описывающую данное взаимодействие и согласующую размерности величин. Та интенсивность, с которой тело возмущает полевую среду называется зарядом. Тогда функция плотности примет вид:

и её можно назвать функцией полевой связи, так как она описывает плотность полевой среды, отличную от нормальной, на которую влияют одновременно две частицы.
Если мы рассматриваем плотность полевой среды под влиянием одной частицы, то функция принимает вид:

а это выражение эквивалентно классическому потенциалу поля.

Абсолютной плотности (плотности в невозмущённом состоянии) полевая среда не имеет (мы не можем её измерить), так как во вселенной огромное количество тел, возмущающих полевую среду. Значит, мы можем измерять только относительную плотность (плотность полевой среды, относительно плотности в другой области пространства) в условных единицах. То есть, в начальной области пространства мы принимаем плотность равной 0. Если в другой области пространства плотность
больше начальной, то она принимает значение больше нуля в условных единицах. А если плотность меньше начальной, то она принимает значение меньше нуля в условных единицах.
Разместил
Даниил Шапкин
Что объясняет:
Обсудить в ВК

Веб-портал в разработке