Strahlung beschleunigter Ladungen

pter · Anmeldungsdatum: 29.11.2020 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo zusammen,

ich bin eben auf ein Problem gestoßen, auf das ich keine Antwort weiß und hoffe, dass mir jemand helfen kann.

Meine Frage beschäftigt sich damit, dass ich nicht verstehe, warum eine beschleunigte Ladung elektromagnetische Wellen emittiert.

Meine Ideen:
Um klein anzufangen: angenommen ich habe ein elektrisch geladenes Teilchen, welches in meinem Laborsystem ruht. Hier verlaufen die elektrischen Feldlinien radialsymmetrisch. Wenn es sich mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegen würde, dann wären die Feldlinien auf einer Seite verdichtet und auf der anderen verdünnt.
Sobald die Ladung aber nun beschleunigt wird, kommt es dazu, dass die elektrischen Feldlinien nicht mehr radialsymmetrisch verlaufen.
Und an dieser Stelle komme ich gedanklich nicht mehr weiter. Um eine elektromagnetische Welle zu erhalten bräuchte es doch auch noch magnetische Feldlinien. Allerdings weiß ich nicht, wie diese entstehen.

Würde mich sehr freuen, wenn mir jemand helfen kann

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18079

Eine Ladung mit konstanter Geschwindigkeit ist äquivalent zu einer ruhenden Ladung, die einer Lorentztransformation unterworfen wird. Für die ruhende Ladung kennen wir die Lösung der Maxwellschen Gleichungen: das statische Coulombfeld. Daher entspricht die Lösung für die mit konstanter Geschwindigkeit bewegte Ladung einem lorentztransformierten Coulombfeld (das durch die Lorentztransformation auch magnetische Anteile enthält).

Für eine beschleunigt bewegte Ladung trifft dies nicht mehr zu: eine Abfolge infinitesimaler Lorentztransformationen und demzufolge Coulombfelder liefert keine Lösung der Maxwellschen Gleichungen.