恩绍定理指出点粒子集不能被稳定维持在仅由电荷的静电相互作用构成的一个稳定静止的力学平衡结构。
简介
恩绍定理(Earnshaw's theorem)指出点粒子集不能被稳定维持在仅由电荷的静电相互作用构成的一个稳定静止的力学平衡结构。该定理首次被英国数学家塞缪尔·恩绍于1842年证明。该定理通常被用于磁场中,但该定理最初被应用于静电场中。该定理适用于经典平方反比定律的力(静电力和引力),同时也适用于磁铁和顺磁性材料或者其它任意组合(但非抗磁性材料)的磁场力。1
介绍
通俗地讲,一个点电荷在任意一个静电场的情况是高斯定律的一个简单结果。1
点粒子
点粒子是物理里头常使用的一种粒子理想化的概念。 其主要的特色是维度为零,不占有空间。当情况在与物体的大小、形状、结构无关时,点粒子是一个合适的描述。 举例而言,只要离得够远,形状任意的物体都会看似于一个点。
在讨论重力时,物理学家习惯用一个“点质量”去描述一个具有质量但不具有结构的粒子。 类似的情况,在电磁作用中“点电荷”代表一个带电荷的粒子。
有时由于特殊的组成性质,即使相距不远,物体仍可视作为点粒子。 例如一个其交互作用遵守平方反比定律的球形物体,它的作用等同全部的物质集中在球心的点上。 在牛顿重力和古典电磁学中,在球面之外的场等同一个位于球心的具有相同质量/电荷的点粒子产生的场。
在量子力学里,这个概念变得比较复杂。 由于海森堡的不确定性原理,电子与质子之间有一个最小的距离。保持这个距离的一个质子和一个电子,其实就是氢原子。3
此外,这当中电子与夸克这类的不具结构基本粒子与质子这类具有结构的复合粒子(质子由三个夸克构成)也有所不同。 基本粒子有时也被称作“点粒子”,但这与上面讨论的概念不同。2
力学平衡
当一个质点、刚体或质点系的速度矢量为常矢量时,就称该物体或系统处于力学平衡(Mechanical equilibrium)或机械平衡状态。特别地,当一个静止的质点或质点系处于力学平衡状态时,该质点或质点系即处于静力平衡或静态平衡状态。物体的力学平衡状态在任何和该物体相对静止的参考系中均不变。2
粒子加速器
粒子加速器(英语:particle accelerator)是利用电场来推动带电粒子使之获得高能量。日常生活中常见的粒子加速器有用于电视的阴极射线管及X光管等设施。只有当被加速的粒子置于抽真空的管中时,才不会被空气中的分子所撞击而溃散。在高能加速器里的粒子由四极磁铁(quadrupole magnet)聚焦成束,使粒子不会因为彼此间产生的排斥力而散开。
粒子加速器有两种基本型式,环形加速器和直线加速器。1
来源: 百度百科
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