8. Các chữ viết tắt trong đề tài
2.5.1.3. Mô hình, các khái niệm và đại lượng
Có thể coi thuyết electron của Lorentz chỉ là sự đưa các electron vào thuyết điện từ của Maxwell. Trong thuyết electron vẩn sử dụng những mô hình, khái niệm và đại lượng cơ bản của thuyết điện từ.
Trong thuyết điện từ của Maxwell, môi trường vật chất được coi là liên tục. Các tính chất điện từ của nó được diển đạt bởi các hằng số điện môi , độ từ thẩm và độ dẩn điện , điện từ trường trong môi trường vật chất được đặc trưng bằng các vectơ E , D, H và B là những hàm biến thiên liên tục. Trong thuyết electron, môi trường vật chất gồm các hạt điện tích đặt trong chân không. Điện từ trường trong môi trường vật chất cũng vẫn là điện từ trường trong chân không, nhưng đã bị trường của các hạt tích điện làm biến đổi. Sự có mặt của môi trường vật chất có thể coi như là sự dưa thêm vào chân không một số điện tích bổ sung và dòng điện bổ sung. Do đó xét đến cùng thì trong thuyết electron chỉ khảo sát điện từ trường trong chân không.
Trong giai đoạn phát triển ban đầu của thuyết electron, mô hình electron rất đơn giản. Electron được coi là những chất điểm mang điện tích. Khối lượng và điện tích của electron có giá trị xác định không đổi. Mô hình này đã giải thích nhiều hiện tượng điện và từ.
Năm 1901 Kaufmann (Kaophoman) xác định tỷ số
m e
của tia bêta trong đó các electron chuyển động với vận tốc rất lớn. Để giải thích hiện tượng này ta phải thừa nhận khi electron chuyển động với vận tốc lớn thì khối lượng của nó tăng, do đó tỷ số
m e
giảm.
Về sau các công trình lý thuyết còn chứng tỏ khối lượng của electron không những phụ thuộc vào độ lớn của vận tốc mà còn phụ thuộc vào phương của lực tác dụng lên electron. Khối lượng electron không thể đặc trưng bằng một đại lượng vô hướng không đổi như khối lượng thông thường nữa. Cần phải đưa ra hai khối lượng của electron: khối lượng dọc me đặc trưng cho quán tính của electron khi độ lớn của vận tốc electron thay đổi còn khối lượng ngang mt đặc trưng cho quán tính của electron khi phương của vận tốc thay đổi.
Để xác định giá trị của me và mt người ta phải xây dựng những mô hình electron phức tạp hơn mô hình điểm tích ở trên. Lorentz cho rằng electron đứng yên có dạng hình cầu, còn khi chuyển động nó trở thành môt ellipxôit tròn xoay, do bị co lại theo phương nằm ngang theo hệ thứ
c v2 1 1 , trong
đó v là vận tốc của vật còn c là vận tốc của ánh sáng trong chân không.
Với giả thuyết trên, Lorentz đã tính được các giá trị của khối lượng ngang và khối lượng dọc của electron. 2 3 2 2 0(1 ) c v m me
Trang 48 2 1 2 2 0(1 ) c v m mt
Sau này những phép đo chính xác đã khẳng định sự đúng đắng giả thuyết của Lorentz. VL hiện đại vẫn còn đang tiếp tục đua ra những mô hình mới về electron tuy nhiên những mô hình này
đã vượt xa khuôn khổ của thuyết electron cổ điển mà ta đang xét