普朗克定律、麦克斯韦方程组、 Dirac 方程与量子电动力学中的磁矩

本文检讨了电子磁偶极矩与磁场或其他电子相互作用的理论，这在经典和量子电动力学中都有所涉及。我们展示，这些相互作用可由一个扩展后的普朗克定律来描述，后者考虑了磁偶极矩与非均匀磁场相互作用的能量情况。该扩展后的普朗克定律与考虑磁偶极矩源的麦克斯韦方程组扩展相联系。我们提供了基于扩展后普朗克定律和基于常规量子电动力学（以电磁场为表达式）的相互作用的详细描述，显示这些看似不同的表述可给出一致的结果。在两种情况下，我们都以电磁场为唯一表述，不使用势。本文的主要焦点是磁偶极相互作用，未考虑磁单极子相互作用。