小幅震蕩帶電粒子的輻射電場是怎樣的?電磁場的演化是否遵循能量守恒定律?怎麼計算帶電粒子的輻射功率?10月7日12時，《張朝陽的物理課》第九十期開播，搜狐創始人、董事局主席兼CEO張朝陽坐鎮搜狐視頻直播間，接着上一次直播課所介紹的模型，推導了輻射部分的電場公式，驗證了E=cB的關系，然後分析并推導了電磁場的能量密度與能流密度，論證了能量守恒定律在電動力學中依然成立，最後推導了受迫振動粒子的運動，并得到了瑞利散射的功率，借此說明了天空為什麼是藍色的、傍晚的太陽為什麼是金黃色的。

首先，張朝陽利用與上一次直播課類似的近似手段分析并計算了沿z軸作低速小幅運動的帶電粒子的電場的輻射部分，證明了上一次直播課所使用的等式E=cB的正确性，并說明了電場的輻射部分與磁場的輻射部分都垂直于徑向，也就是垂直于傳播方向，同時，電場的輻射部分與磁場的輻射部分是互相垂直的。

然後，他分析了電磁場中帶電物質的能量密度在單位時間内的變化量，通過與電荷守恒方程類比，得到了電磁場的能量密度、能流密度的表達式以及電磁場的能量守恒方程。借助這個能流密度公式，得到了沿z軸作低速小幅運動的帶電粒子的輻射能流密度公式。

最後，張朝陽在一個理想模型下求解了帶電粒子在入射電磁波的影響下的受迫振動，并将所得結果代入前面求出的輻射能流密度公式，得到了帶電粒子散射電磁波的功率公式。借助這個公式，他解釋了天空之所以是藍色，是因為藍光更容易受到大氣分子的散射;而傍晚的太陽是金黃色甚至是紅色，是因為太陽斜射進大氣層會走很長的路途才到達人的眼睛，其中高頻部分大多都被散射掉了。

截至目前，《張朝陽的物理課》已直播九十期，内容豐富、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，探讨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，從基礎的薛定谔方程等理論内容，到氫原子波函數，再到氣體定容比熱的溫度階梯，并順勢講解了熱力學定律。接着回到了經典物理，推導出飛船運行軌迹，估算太陽的結構與性質以及中子星的自轉速度，随後講解了陀螺的進動，還計算出月球的潮汐高度。緊接着開始介紹狹義相對論的四維語言，并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，通過一步一步詳盡的數學計算，推導出相關的物理公式，把每個公式從頭到尾拆解得十分清晰。（鄭雅茜）

來源：中國青年網

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