مقدمه:

در اين نوشته هدف اصلي توجيه اثر متقابل فوتون و گراويتون با توجه به نظريه سي. پي. اچاست. نخستين برخورد ها با اثر فوتوالكتريك از ديدگاه الكترومغناطيس كلاسيك صورتگرفت كه توانايي توجيه آن را نداشت. سپس انيشتين اين پديده را با توجه به ديدگاهكوانتومي توجيه كرد. بنابراين نخست ميدانها و امواج الكترومغناطيسي كلاسيك را بطورفشرده بيان كرده، آنگاه با ذكر نارسايي آن به تشريح پديده فوتوالكتريك از ديدگاهانيشتين مي پردازم و سرانجام هر سه اثر فوتوالكتريك، اثر كامپتون و توليد و واپاشيزوج ماده - پاد ماده را با توجه به نظريه سي. پي. اچ. بررسي خواهم كرد. و سرانجامتلاش خواهد شد تا وحدت نيروهاي الكترومغناطيس و گرانش را نتيجه گيريكنيم.

نيروهاي الكتريكي ومغناطيسي

نيروهاي بين بارهاي الكتريكي رامي توان به دو نوع تقسيم كرد. دو بار نقطه اي ساكن يا متحرك به يكديگر نيرويالكتريكي وارد مي كنند كه از رابطه ي زير به دست مي آيد:

Fe=kqQ/r²

كه در آن

وقتي دو بار الكتريكي نسبت به ناظري درحركت باشند، علاوه بر نيروي الكتريكي، نيروي مغناطيسي نيز بر يكديگر وارد ميكنند.

از آنجاييكه بررسي نيروها با استفاده ازمفاهيم ميدان عميق تر و ساده تر است، مي توان گفت كه هر بار الكتريكي در اطراف خوديك ميدان الكتريكي ايجاد مي كند كه شدت آن در فاصله r از آن، از رابطه ي زير به دست ميآيد:

E=kq/r²

حال اگر ذره ي باردار حركت كند، دراطراف آن علاوه بر ميدان الكتريكي، يك ميدان مغناطيسي نيز ايجاد مي شود كه وجود چنين ميدان مغناطيسي بصورت تجربي قابل اثبات است اگر ذره اي با بار الكتريكيqدر يك ميدان مغناطيسيB و با سرعت vحركت كند، نيرويي بر آن وارد مي شود كهبر صفحه ي B, v عمود است كه از رابطه ي زير به دست ميآيد:

F=qvxB

از اين رو، بار qكه به فاصله ي rازQقرار دارد و با سرعتvحركت مي كند، يك ميدان مغناطيسي درمحلQتوليد مي كند كه از رابطه ي زير به دستمي آيد :

بطور خلاصه، در نقطه اي كه ميدانالكتريكي و مغناطيسيE , Bوجود دارد، نيروي الكترومغناطيسي واردبر ذره باردار، با بار qكه با سرعتvحركت مي كند برابر است با

ميدانهاي الكترومغناطيسي

در يك ميدان الكتريكي موجود در فضا، بهعنوان مثال در بين صفحات يك خازن باردار، انرژي الكتريكي وجود دارد. چگالي انرژي ياانرژي الكتريكي در واحد حجم از رابطه ي زير به دست مي آيد :

بطور مشابه چگالي انرژي مغناطيسيمثلاً انرژي مغناطيسي در ناحيه بين قطب هاي يك آهنربا برابر استبا

 امواج الكترومغناطيسي

بار الكتريكي ساكن ميدان الكتريكيمي آفريند. اما بار الكتريكي متحرك علاوه بر ميدان الكتريكي، ميدان مغناطيسي نيزايجاد مي كند كه در قانون آمپر بخوبي نشان داده شده است. بنابراين در اطراف يك بارالكتريكي متحرك دو ميدان الكتريكي و مغناطيسي وجود دارد. يعني با تغيير ميدانالكتريكي، ميدان مغناطيسي توليد مي شود. همچنين ميدان مغناطيسي متغيير نيز نيز بهنوبه خود، يك ميدان الكتريكي مي آفريند كه با قانون فاراده نشان داده مي شود. اينمطالب نشان مي دهد كه چگونه امواج الكترومغناطيسي توليد مي شوند. بنابراين يك بارالكتريكي در حال نوسان (شتابدار) در فضا امواج الكتريكي و مغناطيسي توليد مي كند. فركانس اين امواج برابر است با فركانس بار الكتريكي توليد كننده ي امواج. اينميدانها، يك ميدان الكترومغناطي.............