这个问题我也想过。
电磁场和声场从感觉上是类同的,各自的波动方程也是相似的,很多概念如波、反射、阻抗等等都可以类同,但在物理上,声是传输介质的力学现象,而电磁场本质却是物质!我们借助声学来理解电磁学,但却被告知完全是不同的。
在早期,认为电磁学也是介质的力学现象,这个介质就是以太,麦克斯韦以及其后一段时间都是认为以太是存在,但后来却认为以太不存在(为了麦克斯韦方程在不同惯性系中的不变性,也就是狭义相对论,以及后面的量子力学)。要说明白电磁场是物质并不是容易的事(物理上先要说明以太为什么不存在,...还要从哲学上解释人的物质观念...),但对于学习电磁场的工程师,认为电磁场和声类同,认为以太存在是可以的。在工程师的应用范围内,我觉得这样没什么问题,是一种“实用主义”或“思维经济原则”,就像从相对论来看牛顿的绝对时间绝对空间不对,但我们还是认为时间空间是绝对的,一般应用中没什么问题。
但是教科书上却不能这么写,只能写电磁场是物质,一般的学生根本不能理解。所以学电磁场最好了解一下电磁学的发展历史或许更好一些,教科书上最好加上这一章,老师也可介绍介绍,让学生明白:虽然电磁场是物质,但一定范围内用以太的力学现象来解释也是可以的。 |