A. 物理課上常常講到電場、磁場、重力場等等,究竟「場」是什麼
通常,兩個物體之間沒有接觸而又能發生相作用時,就說這兩個物體是通過場而發生作用的。例如,太陽和地球通過真空中的引力場相互作用,電荷之間通過電場相互作用,磁鐵和鐵之間通過磁場發生作用。我們要推動一個車,就必須用手與車接觸並施以推力,如果不接觸就沒法給它力。如果手和車之間存在場,那麼,我們就可以不與車接觸,而通過場來施以車推力。
所以場是這樣一種物質,它是處於空間中不同位置的物體,相互作用的媒介。
B. 物理學中「場」的本質是什麼
「場」這個概念可以從日常經驗獲得,本身並不抽象。
顧名思義,「場」是一種在空間和(或)時間上彌散的物理量。場對立的概念是局域化的物理對象,如點粒子等。這里所謂物理量比較寬泛,可以是基本的物質場,比如電磁場;也可以是某種屬性,比如溫度、密度、流速等。
用數學語言表達出來,場即是定義在空間和(或)時間上的函數。
我想題主困惑的應該是作為「相互作用的媒介」的場,該如何理解。
牛頓萬有引力定律說兩個相隔一定距離的物體,之間會有吸引力;庫侖定律說兩個點電荷會有庫侖力。但問題在於,這種牛頓引力和庫侖力似乎是「憑空」且「瞬間」產生的。仔細想想,這種隔山打牛似的「超距」作用,完全不可思議:
其無法解釋「力」是如何憑空產生的——兩個物體中間既然相隔真空,為何會發生相互作用?
瞬間的超距作用違背因果律——一個物體對另一個物體的影響,竟然比光速還快?而違背因果律的後果就是,大師還沒發力,牛就被打了?
於是一個更為自然且合理的理解就是:不存在超距作用,任何的相互作用都是「局域」的。
即,兩個物體(對象)若想發生相互作用,必須同時同地。而兩個空間相隔距離(或者時間有先後)的物體(對象)想要發生作用,必須通過某個媒介傳遞——而其傳遞速度也不可超過光速。
形象點說,憑空發力、隔山打牛是不可能的。想打牛,只有扔板磚、石頭或者鉛球砸它。這里板磚、石頭或者鉛球就是所謂的「相互作用的媒介」。
接下來的問題就是,這種相互作用的媒介為何要是某個「場」,某種「彌散」的東西,而不是比如——像鉛球那樣——點粒子?
這個問題靠邏輯推理無法回答,而只能靠實驗驗證。而根據目前的理解,構成物質世界的基本材料,以及這些基本材料之間的相互作用媒介,都是場。
構成物質世界的基本材料,是所謂費米子場,可以認為是物質「實體」,「場量子」即是通常所說的基本粒子,電子、質子、誇克等;
基本相互作用媒介,是所謂玻色子場,「場量子」即是光子(電磁場)、引力子(引力場)等等。
C. 物理學中場的概念
場是一種特殊物質,看不見摸不著,但它確實存在。比如引力場、磁場等等。在力場或是電場、磁場里,我們可以設想那個「場」是一個空間,場裡面有著各種相應元素(好比磁場的磁力等),當物體進到場裡面,便會受到場對之的作用,這個作用通常以力的形式表現。
D. 物理學中的場
場是區別於一般物質(由實物粒子構成的)的另一類物質,是一種客觀存在的物質(自然界的物質分為實物粒子和場),這種物質沒有質量和現狀體積,是看不見摸不著的一種空間,相當於傳遞某種作用力的媒介物質,如引力場,聯系兩個有質量的物體之間的引力,電場聯系兩個帶電體之間的作用,磁場聯立和磁有關的作用等等。
E. 說說看物理學中的場是什麼
場具有彌散、連續特性。電磁場有物質性,具有能量、動量。引力場不具有物質性,是時空曲率的分布,應該是信息場,相互作用信息場。溫度也是場,是信息場,是費米子運動強度信息場,也是一種相互作用信息場。微觀世界存在波函數,即幾率波,幾率場,也是一種信息場,這種場具有量子化特性,即使在無約束下,它也量子化在有理數集上。在相應的約束下,將量子化在有限循環群上。
F. 請問物理學的【場】到底是什麼
想像一下,你觸摸一個物體,放大到原子的層面,你究竟與這個物體接觸了嗎?構成你手的原子的電子與這個物體接觸了嗎?原子核呢?
其實有沒有接觸並不重要,重要的是你們之間有相互作用。換言之,正是因為在場中一些物體與場產生了相互作用證明了場的存在。很多時候這並不直觀,但是你只要知道,在一定情況下,物體和場間有相互作用就行。把條件和結果掌握即可,具體本質是什麼不重要。物理學其實並沒有去探尋本質,只不過在發掘規律罷了。
G. 物理學中的場到底是什麼東西書上說的完全搞不懂
場是物質存在的一種形態。(注意不要受到生活經驗的局限來理解「場」的概念)
在物理學中,具有空間函數關系的物理量就構成了該物理量的場。 場有三類:
標量場,例如溫度場
矢量場,例如磁場、力場
張量場
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電磁場
靜止的電荷會產生靜電場;靜止的磁偶極子會產生靜磁場。運動的電荷被稱為電流,會產生電場和磁場。電場和磁場統稱為電磁場。
電磁場對電荷產生力,以此可以檢測電磁場的存在。
電荷、電流與電磁場的關系由麥克斯韋方程組決定。麥克斯韋方程共有四條,是一組偏微分方程,其未知量是電場強度(E)、磁場強度(H)、電通量密度(D)、磁通量密度(B)。其中包括這些未知量對時間和空間的偏導數。給定了源(電荷與電流)和邊界條件(電場與磁場在邊界上的值),可以用數值方法求解麥克斯韋方程,從而得到電場和磁場在不同時刻和位置的值。這一過程稱為電磁場數值計算,或者計算電磁學,在電子工程尤其是微波與天線工程中有重要地位。現有的電磁場數值方法包括有限元法(Finite Element Method, FEM),矩量法(Method of Moments, MoM),時域有限差分(Finite-Difference Time-Domain, FDTD)。在計算的精度與速度方面已經取得很多進展。可以准確計算普通天線或者微波器件的電磁場。
電磁場根據隨時間變化的情況不同可以分為:
靜電場/靜磁場(又稱為恆穩電場/磁場):電場/磁場不隨時間變化,但在不同的空間位置可以有不同的值。
時諧電磁場(time-harmonic electromagnetic fields):電磁場隨時間的變化是正弦函數,但在不同的空間位置可以有不同的幅度和相位,通常可以用復數phaser來表示。
時變電磁場:在空間某點的電磁場隨時間的變化是普通的時間函數,如果變換到頻域,其頻譜包含各種頻率分量。
靜電場/靜磁場問題可以簡化為拉普拉斯方程(Laplace)或者普瓦松方程(Poisson),時諧電磁場問題可以簡化為亥姆霍茲方程(Helmholtz)。在這些簡化之下,比直接求解麥克斯韋方程要容易。
在電子工程中,靜電場/靜磁場主要用於計算電容和電感。時諧電磁場主要用於計算天線和微波器件的參數,或者雷達目標的散射截面。
H. 請簡潔的說明下物理學中「場」的定義
場是一種特殊物質,看不見摸不著,但它確實存在。場是物質存在的一種基本形式。這種形式的主要特徵在於場是彌散於全空間的。場的物理性質可以用一些定義在全空間的量描述〔例如電磁場的性質可以用電場強度和磁場強度或用一個三維矢量勢A(X,t)和一個標量勢嗘(X,t)描述〕。這些場量是空間坐標和時間的函數,它們隨時間的變化描述場的運動。空間不同點的場量可以看作是互相獨立的動力學變數,因此場是具有連續無窮維自由度的系統。
場的一個重要屬性是它佔有一個空間,它的物理狀態可用空間和時間的函數來描述,而且,在此空間區域中,除了有限個點或某些表面外,場函數是處處連續的。若物理狀態與時間無關,則為靜態場,反之,則為動態場或時變場。
I. 什麼是場,物理和數學上如何定義場
場在數學上是指一個向量到另一個向量或數的映射。
物理上場指物體在空間中的分布情況。場是用空間位置函數來表徵的。
場的一個重要屬性是它佔有一個空間,它把物理狀態作為空間和時間的函數來描述。而且,在此空間區域中,除了有限個點或某些表面外,場函數是處處連續的。若物理狀態與時間無關,則為靜態場,反之,則為動態場或時變場。
場的性質:
場的物理性質可以用一些定義在全空間的量描述,例如電磁場的性質可以用電場強度和磁場強度或用一個三維矢量勢A(X,t)和一個標量勢(X,t)描述。這些場量是空間坐標和時間的函數,它們隨時間的變化描述場的運動。
②標量場。
標量場是由一個向量對應一個標量的函數。如溫度場、密度場、濃度場等。
J. 物理學中。,什麼是場啊。。
簡單的說,一塊燒紅的鐵塊,周圍就有一個「場」!叫什麼場無所謂,暫且叫「熱場」吧。
怎麼證明?你把手放到他附近,是不是感到熱?那就對了。
至於物理學的引力場、電場、磁場也類似,都是中心有個源頭:天體、電流、磁體之類的。
至於場到底是什麼?真不好說,只能說是物質某種能量的輻射、發散。