ذره آزمون

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

ذره آزمون (به انگلیسی: Test particle) در نظریه های فیزیکی مدل ایده آلی از یک جسم است که در آن به جز ویژگی فیزیکی مورد مطالعه، دیگر ویژگیهای فیزیکی آن (معمولا جرم، بار یا اندازه) قابل صرفنظر کردن هستند. مفهوم ذره آزمون اغلب مسائل را ساده تر می سازد و تقریب خوبی را برای یک پدیده فیزیکی امکانپذیر می سازد.

گرانش کلاسیک[ویرایش]

ساده ترین مورد برای کاربرد یک ذره آزمون در گرانش نیوتن پیش می آید. رابطه عمومی برای نیروی گرانش بین دو جرم m_1 و m_2 عبارت است از:

F(r) = -G \frac{m_1 m_2}{(r_1-r_2)^2}

که r_1 و r_2 مکان هر یک از جرم ها در فضا هستند. در جواب عمومی این معادله هردوجسم به دور گرانیگاهشان می گردند، در این مورد خاص :

R = \frac{m_1r_1+m_2r_2}{m_1+m_2}[۱]

اگر یکی از جرم‌ها بسیار کوچکتر از دیگری باشد (m_1>>m_2) می توان تصور کرد که جرم کوچکتر یک ذره آزمون است که در میدان گرانشی جرم دیگر قرار دارد. با تعریف میدان گرانشی به صورت :

g(r) = \frac{Gm_1}{r^2}

که r فاصله بین دو جرم است. و معادله حرکت جرم کوچکتر به این صورت کاهش می یابد:

a(r) = \frac{F(r)}{m_2} = -g(r)

بنابراین فقط یک متغیر خواهیم داشت و یافتن جواب ساده‌تر می‌شود. این روش برای بسیاری از مسائل عملی تقریب خوبی است.

ذره آزمون در نسبیت عام[ویرایش]

در نظریه های متریک گرانش، به طور خاص نسبیت عام، ذره آزمون مدل ایده‌آلی از یک جسم کوچک است که جرم آن به قدری کم است که هیچ آشفتگی محسوسی در میدان گرانشی محیط ایجاد نمی‌کند.

همچنین ببینید[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. هربرت گلدشتاین (1980). Classical Mechanics, 2nd Ed.. Addison-Wesley. p. 5.