物理学中的场到底是什么东西?书上说的完全搞不懂

2022-10-03 08:16

书上所它是看不见 摸不着? 不是由分子 .原子组成的? 没有质量? 有这样的物质吗?要真看不见.摸不着,没有质量那还是物质吗?还存在吗?
5个回答
场是物质存在的一种形态。(注意不要受到生活经验的局限来理解“场”的概念)

在物理学中,具有空间函数关系的物理量就构成了该物理量的场。 场有三类:

标量场,例如温度场
矢量场,例如磁场、力场
张量场

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电磁场

静止的电荷会产生静电场;静止的磁偶极子会产生静磁场。运动的电荷被称为电流,会产生电场和磁场。电场和磁场统称为电磁场。

电磁场对电荷产生力,以此可以检测电磁场的存在。

电荷、电流与电磁场的关系由麦克斯韦方程组决定。麦克斯韦方程共有四条,是一组偏微分方程,其未知量是电场强度(E)、磁场强度(H)、电通量密度(D)、磁通量密度(B)。其中包括这些未知量对时间和空间的偏导数。给定了源(电荷与电流)和边界条件(电场与磁场在边界上的值),可以用数值方法求解麦克斯韦方程,从而得到电场和磁场在不同时刻和位置的值。这一过程称为电磁场数值计算,或者计算电磁学,在电子工程尤其是微波与天线工程中有重要地位。现有的电磁场数值方法包括有限元法(Finite Element Method, FEM),矩量法(Method of Moments, MoM),时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain, FDTD)。在计算的精度与速度方面已经取得很多进展。可以准确计算普通天线或者微波器件的电磁场。

电磁场根据随时间变化的情况不同可以分为:

静电场/静磁场(又称为恒稳电场/磁场):电场/磁场不随时间变化,但在不同的空间位置可以有不同的值。
时谐电磁场(time-harmonic electromagnetic fields):电磁场随时间的变化是正弦函数,但在不同的空间位置可以有不同的幅度和相位,通常可以用复数phaser来表示。
时变电磁场:在空间某点的电磁场随时间的变化是普通的时间函数,如果变换到频域,其频谱包含各种频率分量。
静电场/静磁场问题可以简化为拉普拉斯方程(Laplace)或者普瓦松方程(Poisson),时谐电磁场问题可以简化为亥姆霍兹方程(Helmholtz)。在这些简化之下,比直接求解麦克斯韦方程要容易。

在电子工程中,静电场/静磁场主要用于计算电容和电感。时谐电磁场主要用于计算天线和微波器件的参数,或者雷达目标的散射截面。
场就是对空间和空间状态的描述 就称为场
简单点理解 如果知道空间一个点一个物体的速度 那么就是空间一个点的状态
如果有一个空间 也是孤立的空间
现在有了一个空间 并且空间内每个点都有个状态
那么 这个空间内每个点的状态的总和 就叫做场

标量场和矢量场是经常用到的概念
一个水杯内水在各点的密度 就是一个标量场
水杯内水在各个点的流速就是矢量场
空间-空间内各个点的状态 是场的2个必要条件
大学物理上有这样的说明:力的相互作用要靠物质来实现,而物质在场中受到了力的作用(有运动了),所以场是一种客观存在的物质.
因为场可以对物体产生作用,所以场也是物质。场虽然看不见,但是可以通过其它手段测出来,确实存在。
它确实存在,但它不是以实体存在的(你要在深问的话,我也不晓得它是什么了)!虽然看不见摸不着,但是它可以通过其他形式来表现,如:当铁块靠进磁铁是会被吸住,铁被吸住就表示磁铁周围存在磁场~
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