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 加速運動的電荷一定會輻射電磁波嗎?

加速運動的電荷一定會輻射電磁波嗎?

「加速運動的電荷會輻射電磁波」或許是一個多數讀者都聽過的概念。不過,如果問起這個概念是在哪裡學到的,怎麼知道這個敘述是真實的,每個人或許會有不同的答案。就我記憶所及,我不是在電磁學課裡學到這個概念的,而是在學習近代物理 (modern physics) 裡關於原子的拉塞福模型時學到的。基本概念大概是這麼說的:拉塞福根據阿爾法粒子 (alpha particle) 對金箔的散射實驗結果,建立了原子的「行星模型」。在這個模型提供的圖像中,原子中的正電荷集中於原子核,其體積比原子本身小得多,而帶負電荷的電子像行星,圍繞著像太陽的原子核運動。這個圖像在量子力學提出後被「原子核四周圍繞著電子雲」,「電子只有軌域 (orbital) 而沒有軌道 (trajectory)」的形象所取代。不過,在流行文化中,行星模型依然很常被使用來表達原子的形象。在介紹完這個模型後,書上通常就會強調這個模型有致命缺點,指出「電子繞原子核轉圈運動是一種加速運動,而加速運動的電荷會輻射電磁波」,這會導致在極短的時間內「電子因損失能量而撞向原子核,最終墜毀在原子核上」。也就是說,拉塞福模型無法解釋原子的穩定性。
皮皮老師的物理心得
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