Электродинамика және арнаулы салыстырмалық теориясы «Физика», «Физика және информатика»

Допплер эффектісін қолдану арқылы жарық көзінің салыстырмалы жылдамдығын анықтауға болады. Сол себепті осы құбылысты астрономияда жұлдыздар мен басқа жарық шығаратын объектілердің сәулелік жылдамдықтарын анықтау үшін қолданады.

Электродинамикада негізгі ұғым – заряд. Бірақ оны таситын бөлшектердің, денелердің қандай екендігін қарастырмайды. Заряд мөлшерін анықтау үшін 2 зарядтың әсерлесу күшін табады. Олардың бірі- эталондық заряд етіп қабылданады.

Бірақ электродинамика зерттейтін негізгі объект- заряд емес, электромагниттік өріс. Өріс- нақты физикалық объект, затпен қатар өмір сүретін материяның бір түрі. Өрісті электр зарядтары туғызса да, ол зарядтан бөлек те өмір сүре алады. Мысалы: жарықтың, электромагниттік сәулелердің тууына себепші – электр зарядтарының қозғалысы. Пайда болғаннан кейін бұл сәулелер зарядтан бөлек өздігінен өмір сүреді. Электромагниттік өріс кеңістіктің макроскопиялық аумақтарына таралады, бұл аумақтардың анық шекаралары болмайды. Өріс зарядталған денелерге күштік әсері арқылы білінеді.

Электродинамикада және механикада өріс ұғымдары қолданылғанмен оларға әртүрлі мағына беріледі. Механикада қарастырылған өріс– көмекші математикалық ұғым; Бұл өріс денелерге әсер ету үшін материалдық ортаның қажет қылмайды. Ол қандай қашықтық болса да лезде әсер етеді деп есептеледі. Механикада қарастырылатын әсер теориясын – алыстан әсер ету ілімі дейді. Бірақ та, іс жүзінде, табиғатта денелер үлкен қашықтықтарда бір-бірімен лезде әсерлесуі мүмкін емес. Айталық, зарядтар, өздері орналасқан нүктелерінде, сырттан келген өрістермен әсерлеседі. Электродинамикада қарастырылатын әсер теориясы– жақыннан әсер ету ілімі деп аталады. Онда күштік әсерді жеткізетін – электромагнитттік өріс. Зарядқа әсер ететін күш берілген нүктедегі өрістің күйімен анықталады. Ал зарядталған денелердің өзара әсері шекті жылдамдықпен өріс арқылы беріледі. Электродинамикада өзара әсердің өрістік моделі осындай. Өзара әсердің таралу жылдамдығы (с) бойынша электромагниттік өріс – релятивистік объект болып табылады, яғни оны салыстырмалық теория тұрғысынан зерттеу керек, ал электродинамика- релятивистік теория болып табылады; өрістерді сипаттау үшін инерциалды санақ жүйесі (И.С.Ж.) қолданылады. И.С.Ж. етіп Жермен байланыстырылған жүйе алынады. Бір И.С.Ж.-нен 2-сіне өту үшін Лоренц түрлендірулері қолданылады. Классикалық электродинамикада өріс те, заряд та үздіксіз есептеледі. Бірақ та электромагниттік өріс- фотондардан құралса, заряд электрондар мен протондардан құралады.

Классикалық электродинамика – макроскопиялық теорияларға жатады, қолданылу ауқымы үлкен болғанымен, шектелген; Яғни өрістің және зарядтардың дискретті сипаты құбылыстарға әсерін тигізбейтін кезде ғана электродинамика қорытындылары дұрыс болады. Ал атомдық масштабтағы электромагниттік әсерді қарастырғанда макроскопиялық электродинамика заңдарының қолданылуы шектелген және кванттық электродинамикада көп толықтырылады.