震盪電子的電磁輻射是怎樣的？《張朝陽的物理課》介紹電磁勢的遠場低速展開

瑞利散射功率與頻率的關係是怎麼得到的？震盪電子在遠處的電磁輻射是怎樣的？什麼是電磁勢的遠場、非相對論展開？9月30日12時，《張朝陽的物理課》第八十九期開播，搜狐創始人、董事局主席兼CEO張朝陽坐鎮搜狐影片直播間，先給網友們複習了推遲勢解，然後對一個在原點附近沿z軸運動的電子的電磁勢做了遠場展開，成功求出電磁勢的近似形式，並由此求出了與輻射有關的電磁場部分，第一性地得到了瑞利散射功率與頻率的關係。

張朝陽先給網友們複習了電磁勢、在洛倫茲規範下電磁勢所滿足的方程以及電磁勢的推遲解。接著，他介紹了以前講解過的瑞利散射以及當時推導瑞利散射強度時所用的電動力學結果。張朝陽打算從推遲勢解出發，重新推導得出瑞利散射的相關結果。為此寫出了在原點附近沿z軸運動的帶電粒子的電磁勢積分，然後透過遠場近似以及非相對論近似得到了電磁勢的近似表示式。

在得到了電磁勢的近似表示式之後，張朝陽透過磁感應強度與向量勢的關係求出了距離原點很遠時與電磁輻射有關的那部分磁感應強度。這部分磁感應強度隨著r增大時以1/r的速度衰減。進一步地，他還求出了與電磁輻射有關的那部分電場強度，並最終得到這部分輻射的電磁能量密度，從而成功還原出瑞利散射相關結論。

截至目前，《張朝陽的物理課》已直播八十餘期，內容豐富、覆蓋廣泛，理論公式由淺入深、繁簡交融。從去年11月開啟第一節物理直播課，他先是從經典物理學開始，科普了牛頓運動定律等；而後從經典物理的“兩朵烏雲”說起，向近現代物理過渡，探討了黑體輻射理論中的維恩公式、普朗克公式等知識。

此後逐步進入量子力學領域，從基礎的薛定諤方程等理論內容，到氫原子波函式，再到氣體定容比熱的溫度階梯，並順勢講解了熱力學定律。接著回到了經典物理，推匯出飛船執行軌跡，估算太陽的結構與性質以及中子星的自轉速度，隨後講解了陀螺的進動，還計算出月球的潮汐高度。緊接著開始介紹狹義相對論的四維語言，並逐步過渡到了電磁學。

《張朝陽的物理課》的直播風格獨樹一幟：注重推導，透過一步一步詳盡的數學計算，推匯出相關的物理公式，把每個公式從頭到尾拆解得十分清晰。

據瞭解，《張朝陽的物理課》於每週週五、週日中午12時在搜狐影片直播，網友可以在搜狐影片“關注流”中搜索“張朝陽”，觀看直播及往期完整影片回放；關注“張朝陽的物理課”賬號，檢視課程中的“知識點”短影片；此外，還可以在搜狐新聞APP的“搜狐科技”賬號上，閱覽每期物理課程的詳細文章。

除了《張朝陽的物理課》外，在直播方面，搜狐影片正持續打造知識直播平臺，邀請各個科學領域的頭部播主入駐，進行科普知識直播。復旦大學教授、科技部重點研發專案負責人趙斌，高中數學名師、《十年高考》數學科主編鄭鼕鼕等帶來“奇思妙想開學季”系列科學公開課；知名知識播主、地理教育專家雷亞鳴，浙江大學化學系博士後、蛟龍號首位大洋深潛女科學家唐立梅等帶來“好奇一夏”系列直播，探索月球與大海；中國科學技術大學副教授李旭，中國科學院南京地質古生物研究所研究員馮偉民等開啟趣味科普，與古生物進行跨越億萬年的生命對話。未來還將有更多知識播主入駐搜狐影片，一起互動玩轉科學。

文/金仁甫

編輯/範輝