278 காந்தப் பாய்ம இயக்கவியல்
278 காந்தப் பாய்ம இயக்கவியல் என்னும் மிக உயர்ந்த மின் கடத்துந் திறனைக் கொண்ட ஒரு பாய்மத்தைச் சான்றாகக் கொள்ள லாம். இத்தகைய பாய்மத்தில் B என்னும் காந்தப் புலத்தின் விசைக் கோடுகள் பாய்மத்தின் கூடவே நகரும் என மாக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகள் காட்டுவ தாக ஆல்ப்வென் விளக்குகிறார். ஆனால் இத்தகைய இயக்கத்தைக் கண்ணால் பார்க்கவோ கருவிகளால் பதிவு செய்யவோ இம்முறை முடியாது. எனவே யைக் கவனத்துடன் கையாள வேண்டும். ஆயினும் பதிவு செய்யக்கூடிய பின் விளைவுகளின் பதங்களில் (terms) விசைக்கோடுகளின் நகர்வைப் பின்வருமாறு வரையறுக்கலாம். பாய்மத்தோடு நகரும் ஒரு கோடு தொடக்கத்தில் விசைக்கோடாக இருந்தால் இறுதி வரை விசைக்கோடாகவே இருக்கும் அல்லது ஒரு பாய்மத்துடன் சேர்ந்து நகரும் ஒரு மூடிய கண்ணியின் ஊடாக அமைந்துள்ள காந்தப் பாயம் இறுதி வரை மாறாது. மின் கடத்துந் திறன் குறைவாயிருந்தால் மேற் கூறிய கூற்றுச் சரியாக ராது பாய்மமும் விசைக் கோடுகளும் ஒன்றுக்கொன்று குறுக்கே புகுந்து செல் லத் தொடங்கிவிடும். இது இரண்டு வளிமங்கள் ஒன்றுக்குள் ஒன்றாக விரவுவதற்கு ஒப்பானது. விரவ லின் கணித விதிகளை ஒத்த விதிகளே அதற்கும் பொருந்துகின்றன. t என்னும் நேரத்தில் காந்தப் புலம் பாய்மத்தின் ஊடாகப் புகுந்து கடக்கிற தொலைவு 8= Vilur, இங்கு " என்பது காந்த உட்புகு திறன். அது பாய்மத்தின் காந்தச் சிறப் பியல்புகளைப் பொறுத்த ஒரு மாறிலி. இப்போது மின் கடத்துந் திறன் மிகுதியாக இருக்க வேண்டும். என்னும் நிபந்தனையை மிக்க நுட்பத்துடன் கூறலாம். என்னும் கால இடைவெளியில் காந்தப் புலம் நகர்ந்த தொலைவான 8, அமைப்பின் பரிமாணமான I உடன் ஒப்பிடுகையில் சிறியதாக இருக்கும் அளவுக்கு & பெரியதாக இருக்க வேண்டும். சாதாரணமான பாய்ம இயக்கவியலில் இருப்ப தைப் போலவே, காந்தப் பாய்ம இயக்கவியலும் நிறைமாறாமை, உந்தம் மாறாமை, ஆற்றல் மாறா மை ஆகியவற்றைக் குறிப்பிடும் தேற்றங்களுக்குக் கீழ்ப் படிகிறது. இந்தத் தேற்றங்கள் பாய்மம் ஒரு தொடர் பம் (continuum) எனக்கொள்கின்றன. தனிப்பட்ட துகள்களின் சராசரி மோதலிடைத் தொலைவான 4 பாய்மத்தின் கட்டமைப்பின் பண்பான தொலைவு களைவிட மிகவும் சிறியதாக இருந்தால் இது ஏற்றுக் கொள்ளக் கூடியதே. தொடர்பத்தைப் பற்றிய ஊகம் பொதுவாகப் பிளாஸ்மாக்களுக்குப் பொருந்தாது எனினும், தொடர்பத்தைப் பற்றிய தோராயத்தி லிருந்து காந்தப் பாய்ம இயக்கவியலைப் பற்றிய நுண்ணறிவைப் பெற முடியும். அதன் பிறகு உந்தம் மாறாச் சமன்பாட்டுடன் ஒரு காந்த விசையையும், ஆற்றல் மாறாச் சமன்பாட்டுடன் மின்சாரத்தால் உண்டாக்கப்படும் வெப்பத்தையும் செயலையும் கூட்டுவதன் மூலம் பாய்மத்தின் மேல் காந்தப் புலங்களும் மின் புலங்களும் ஏற்படுத்துகிற தாக்கங் களையும் உள்ளடக்கிக் கொள்கிற வகையில் பாய்ம இயக்கவியலின் சாதாரண விதிகளை எளிதாக விரிவு படுத்த முடியும். மின் காந்தப் புலத்திற்கான மாக்ஸ் வெல் சமன்பாடுகள், சாதாரண பாய்ம இயக்கவியல் சமன்பாடுகள் ஆகிய மின்னியக்கவியல் மற்றும் பாய்ம இயக்கவியல்களின் கணித விவரிப்புகள் இரண்டிலும் பகுதி வகைச் சமன்பாடுகளில் ஒரு கணம் பங்கு கொள்கிறது. மாக்ஸ்வெல் சமன்பாடுகள். விகிதமுறு மீட்டர் கிலோகிராம் - நொடி அலகு அமைப்பில் மாக்ஸ்வெல் சமன்பாடுகள் பின்வருமாறு எழுதப்படுகின்றன. aB VXE+ 0 (1) (2) aD VXH- j (3) at V.D=Pr (4) (3), (4) ஆகிய சமன்பாடுகள் மின் அடர்த்தி pe-இன் மாறாமை விதிக்கு இட்டுச் செல்கின்றன. jஎன்பது மின்னோட்ட அடர்த்தி எனில் ape +v.j=0 at = (5) மின்புலம் E, காந்தப் புலம் B, மின் இடப்பெயர்ச்சி D. காந்தத் தூண்டல் H எனில் B H, DeeE. இதில் " என்பது காந்த உட்புகு திறன். 6 என்பது ஊடகத்தின் மின் கடவா மாறிலி (dielectric constant). சிறந்த மின் கடத்திகளில் ஆங்காங்கே தல அளவில் நேர்மின் ஊர்திகளைவிட மிகச் சிறிய அளவில் எலெக்ட்ரான்கள் கூடுதலாகவோ குறைவாகவோ இருக்குமானால் மின்புலம் தோன்றிய கணமே இவ் வேறுபாடுகள் நீங்கிவிடும். t = 8/0. t,=Vme/ne t, ஆகிய இரண்டு தன்னியல்பு நேரங்களில் பெரியதான நேரத்தில் இந்த மின் சமமாக்கம் நடைபெற்று விடும். இவற்றில் in என்பது எலெக்ட்ரான்களின் எண் அடர்த்தி, m என்பது நிறை, என்பது மின் னூட்டம் ஆகும். ஓர் உலோகக் கடத்தியில் 10-18 நொடி, அயனிக் கோளத்தில் அது 100 கி.மீ. உயரத்திலுள்ள E படலத்தில் 10- நொடியாகவும். 250 கி.மீ உயரத்தில் உள்ள F படலத்தில் 10-13 நொடியாகவும் உள்ளது. வழக்கமாக t1, t. ஐ விடப் பெரியதாயிருக்கும். அது E படலத்தில் 6X10-17 நொடியாகவும் F படலத்தில் 4X10- நொடி யாகவும் உள்ளது.
