התשובה היא כן.
אלקטרון שמואץ, מכל סיבה, פולט קרינה.
ההוכחה לכך מתבססת על משוואת מקסוול ושימור מטען, בלי כל הנחה לגבי הגורם לתאוצה. משוואות מקסוול הן ארבע משוואות הקושרות בין השדות- החשמלי והמגנטי לבין המקורות שלהם. הן נקראות על שם מקסוול שניסח אותן ב 1865 כשהוא מסתמך על עבודותיהם של קולומוב, אמפר ופאראדיי.
החידוש המרכזי של מקסוול היה ששדה חשמלי המשתנה עם הזמן משרה שדה מגנטי, אבחנה זו היא הכרחית להסברת הקרינה האלקטומגנטית.

הוכחה מפורטת ניתן למצוא בספר של ג'ון דיויד ג'קסון פרקים 9 ו 14 או בסיכום של אנדרו קמינג .


קרן של אלקטרונים הנעים במעגל בשדה מגנטי (תנועת ציקלוטרון) האור הנראה נוצר כתוצאה מעירור של אטומי גז בנורה. התמונה לקוחה מויקיפדיה.

עבור חלקיק שנע במהירות קטנה מאוד ביחס למהירות האור (לא ייחסותי), עוצמת הקרינה פרופורציונלית לתאוצה בריבוע, נוסחה זו נקראת נוסחת לרמור (Larmor formula)  עליה ניתן לקרוא בויקיפדיה (רק באנגלית בינתיים).

מאת: טליה וקנין
המחלקה לפיזיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

4 תגובות

  • יעקב

    שאלה מסכמת-מטען במסלול לוויני

    תודה על התשובה.ואם אפשר שאלה אחרונה:נניח שמטען נע במסלול לוויני סביב כדור הארץ(מה שמקביל לנפילה חופשית).צופה הנמצא על הארץ יראה שהמטען מאיץ תאוצה מעגלית וקורן,עד (לעניות דעתי) שיאבד את האנרגיה הקינטית שלו,ויפול לאדמה.אך צופה שנע עם המטען לא יראה שהמטען קורן (כדבריך) ולכן לא מאבד אנרגיה קינטית.איך הוא יסביר את הנפילה?

  • טליה וקנין

    מטען במסלול לוויני יקרוס

    שאלתך נוגעת במקומות הכי עדינים של תורת היחסות ולאורך השנים היו דיונים רבים על נושאים אלה. ישנו מאמר שמביא פתרון לשאלה שהעלת וניתן למצוא אותו בקישור הבא:http://arxiv.org/abs/0806.0464 . במאמר מסבירים שעקרון השקילות הוא נכון מקומית, כלומר כל עוד אין אינטראקציה (לא מקומית) בין המטען לבין מרחב זמן. במילים אחרות, כאשר המטען הנע משנה את עקמומיות מרחב הזמן, עקרון השקילות אינו תקף. במאמר מוכיחים באיזה אופן חלקיק טעון הנע בתנועה מעגלית משנה את עקמומיות מרחב הזמן ואיך זה משפיע על משוואות התנועה שלו. הם מוכיחים שחלקיק כזה יקרוס בסופו של דבר.

  • יעקב

    קרינת אלקטרון מאיץ בשדה כבידה

    לטענתך,אלקטרון קורן גם בשדה כבידה.שאלתי:לפי עקרון האקויולנטיות של אינשטיין צופה בתוך תא סגור,הנופל נפילה חופשית בהשפעת שדה כבידה,לא יוכל לדעת אם הוא נופל או צף בלא תנועה בחלל.אבל אם יהיה אלקטרון בתוך התא אזי אם האלקטרון יקרון סימן שהוא נופל,ואם לא סימן שהתא נייח יוצא שהטיעון שלך סותר את של אינשטיין.

  • טליה וקנין

    קרינת אלקטרון מאיץ בשדה כבידה

    זאת שאלה טובה מאוד והתשובה היא שצריך לקבוע מהי מערכת היחוס שלך.
    מי שנופל נפילה חופשית בשדה כבידה, יחד עם אלקטרון- לא יראה שהאלקטרון פולט קרינה. אך מי שמתבונן מהצד באותו אלקטרון, יראה אותו פולט קרינה.
    כאשר אלקטרון מואץ ביחס אליך, תמיד תראה אותו פולט קרינה.
    גם משוואות מקסוול משתנות בהתאם למערכת היחוס ולכן במערכת אחת יתנו תוצאה שונה ממערכת אחרת.