5 Liénard-Wiechertポテンシャル

電流密度や電荷密度が点電荷やその運動によって作られると考え、

$\displaystyle \rho_0\xt = q\,\delta\left(\vx -\vx_0'(t)\right),\quad \vj_0\xt = qu(t)\, \delta\left(\vx -\vx_0'(t)\right)$ (27)

と書く。またここで $ t'$

$\displaystyle h\left(\vx ,t,t'\right) \equiv
t' -t +\frac{\left\vert\vx-\vx'(t')\right\vert}{c}
$

を満たし、

$\displaystyle R(\vx,t') = \left\vert\vx -\vx_0'(t')\right\vert ,\quad
\vn(\vx,t...
...x-\vx_0'(t')}{R(\vx,t')},\quad
\vu(t') = \di{\vx_0(t')}{t'} = c \bm{\beta}(t')
$

とする。 これをEq.(23) と Eq.(25) に代入すると、 $ \delta$ 関数の

$\displaystyle \Int dt \, \delta\left(f(t)\right)\,g(t) =\Int df \,\di{t}{f} \de...
...t(f)\right) = \sum_i \frac{1}{\dfrac{df(t_i)}{dt}} g(t_i)\Bigg\vert _{f(t_i)=0}$ (28)

なる関係を用いて、

$\displaystyle \vA \xt$ $\displaystyle =\frac{\mu_0}{4\pi}\Int dt' \, \delta\left(h(\vx,t,t')\right) \fr...
...')\right\vert}{c}\right)} \frac{q\vu(t')}{R(\vx,t')}\Bigg\vert _{h(\vx,t,t')=0}$    
  $\displaystyle =\frac{\mu_0}{4\pi} \frac{1}{1-\vn(t')\cdot \bm{\beta}(t')} \frac{q\vu(t')}{R(\vx,t')}\Bigg\vert _{h(\vx,t,t')=0}$ (29)
$\displaystyle \phi \xt$ $\displaystyle =\frac{1}{4\pi \vepsilon_0}\Int dt' \, \delta\left(h(\vx,t,t')\ri...
...-\vx'(t')\right\vert}{c}\right)} \frac{q}{R(\vx,t')}\Bigg\vert _{h(\vx,t,t')=0}$    
  $\displaystyle =\frac{1}{4\pi\vepsilon_0} \frac{1}{1-\vn(t')\cdot \bm{\beta}(t')} \frac{q}{R(\vx,t')}\Bigg\vert _{h(\vx,t,t')=0}$ (30)

と表すことができる。 Eq.(29) と Eq.(30) はLiénard-Wiechert ポテンシャルである。

fat-cat 平成16年11月29日