作者skyrmion (meron)
看板Physics
标题Re: [问题] 请问各位大大poynting vector
时间Tue Jun 26 14:36:20 2007
※ 引述《popinpuddin (布丁)》之铭言：
: 请问各位大大poynting vector的物理意义为何呢??
: 小弟一直不知道，只知道死记 @@"
...很多版友推文已经指出 Poynting vector (S) 是 energy 或 power flow。
单位是 Energy/time/area。我想说的是，撇开那些向量微积分的推导，
它的物理意义可以大约这样理解: 考虑一个3维封闭区间V，另在这个体积内的
的总电磁能为 U = Ue + Um (~ (E^2+B^2)/2), 在单位时间 dt 内，
假设总电磁能的变化为 dU，如果没有能量被电磁波带走，或被导体耗散掉，
那我们预期 dU = 0。
但是当有辐射场及耗散时，基於能量守恒，我们知道
dU + (被带走离开V的能量) + (被耗散在V内的能量) = 0,
单位体积耗散掉的能量是 J*E dvdt (欧姆定律)，至於被带走的能量呢 ?
因为能量是被带走的，我们预期这些能量是从 V 的表面积流出去。
假设 da 是在 V 的表面积上的一个单位面积，我们预期
(从 da 被带走的能量) 正比於 da*dt (多大面积*多少时间)，
这个比例常数(撇开向量的细节不讲)，就是 S (poynting vec 的大小)。
总之，S 是能量守恒下很自然的一个结果:
dU/dt + ∮S*da + ∫J*E*dv = 0，
最後，S 的方向代表上述这个 energy flow 的方向，这就真的要
去看向量微积分的推导才能说明白了 :)
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