Sähkömagneettisen aallon olemus

Vastaa Viestiin
p
pähkäilijä
Viestit: 74

Re: Sähkömagneettisen aallon olemus

Viesti Kirjoittaja pähkäilijä »

QS kirjoitti: 10 Huhti 2025, 16:20
pähkäilijä kirjoitti: 10 Huhti 2025, 00:37
Olen ihmetellyt sellaista aaltoa joka menee päällekkäin samanlaisen aallon kanssa mutta vastakkaisvaiheisena, eikö näin aallot sammuta toisensa? Kun ne erkanee toisistaan, ne palautuu voimiinsa?
Edelleen, jos miljardi aaltoa menee tiheään vuohon niin luulisi vuon sammuttavan itsensä kun keskiarvo ratkaisee tehon, tarkoitan jos keskiarvo on nolla.
Fotonit ovat kuin konekivääristä ammuttuja luoteja, mutta sillä erolla, että ne menevät toistensa läpi ilman vuorovaikutusta. Siksi esim valomiekkailu ei ole olympialaji. Fotoneja voi olla samassa pisteessä lähes rajaton määrä ilman keskinäistä vuorovaikutusta. On kyllä ääriolosuhteita, joissa ilmenee fotoni-fotoni vuorovaikutuksia, mutta ne eivät näy arkipäivässä.

Interferenssi on kuitenkin mahdollinen. Tämän voi ajatella kvanttimekaniikan todennäköisyysamplitudien interferenssinä.

Klassisesti ajateltuna aallot myös interferoivat, mutta ne etenevät toistensa läpi sellaisena kuin ovat muodostuneet, eivätkä sekoitu keskenään. Myös seisova sm-aalto kuljettaa energiaa liikemäärää molempiin suuntiin, minkä voi päätellä ihan siitäkin, että on jatkuva fotonivirta kumpaankin suuntaan. Seisovan aallon energia ei ole nolla. Jos seisova aalto on suljetussa laatikossa, niin kumpaankin päätyä "pommitetaan" fotoneilla. Ne heijastuvat ja palaavat takaisin toiseen suuntaan.
Ajan takaa sitä että pystyykö kuoleentunut aalto purkamaan energiansa? Eli jos jollain ihmeellisellä tekniikalla saadaan nämä ehdot toteutettua.......
- sama polarisaation suunta
- sama etenemissuunta
- vastakkaiset vaiheet
- sama aallonpituus
- sama "rintama" eli ensimmäisten aaltojen pitää olla samalla viivalla
......... niin eikö kuoleentunut kaksoisaalto ole kykenemätön absorboitumaan vaikka elektroniin? Ajattelen että kun voimat kohdistuu 180 astetta vastakkaisiin suuntiin niin elektroniin ei kohdistu minkäänlaista voimaa. Tämä on ikäänkuin laserin vastakohta, laserissa voimat moninkertaistuu mutta kuoleentuneessa aallossa nollautuu.
K
Kontra
Viestit: 394

Re: Sähkömagneettisen aallon olemus

Viesti Kirjoittaja Kontra »

pähkäilijä kirjoitti: 11 Huhti 2025, 00:13
QS kirjoitti: 10 Huhti 2025, 16:20
pähkäilijä kirjoitti: 10 Huhti 2025, 00:37
Olen ihmetellyt sellaista aaltoa joka menee päällekkäin samanlaisen aallon kanssa mutta vastakkaisvaiheisena, eikö näin aallot sammuta toisensa? Kun ne erkanee toisistaan, ne palautuu voimiinsa?
Edelleen, jos miljardi aaltoa menee tiheään vuohon niin luulisi vuon sammuttavan itsensä kun keskiarvo ratkaisee tehon, tarkoitan jos keskiarvo on nolla.
Fotonit ovat kuin konekivääristä ammuttuja luoteja, mutta sillä erolla, että ne menevät toistensa läpi ilman vuorovaikutusta. Siksi esim valomiekkailu ei ole olympialaji. Fotoneja voi olla samassa pisteessä lähes rajaton määrä ilman keskinäistä vuorovaikutusta. On kyllä ääriolosuhteita, joissa ilmenee fotoni-fotoni vuorovaikutuksia, mutta ne eivät näy arkipäivässä.

Interferenssi on kuitenkin mahdollinen. Tämän voi ajatella kvanttimekaniikan todennäköisyysamplitudien interferenssinä.

Klassisesti ajateltuna aallot myös interferoivat, mutta ne etenevät toistensa läpi sellaisena kuin ovat muodostuneet, eivätkä sekoitu keskenään. Myös seisova sm-aalto kuljettaa energiaa liikemäärää molempiin suuntiin, minkä voi päätellä ihan siitäkin, että on jatkuva fotonivirta kumpaankin suuntaan. Seisovan aallon energia ei ole nolla. Jos seisova aalto on suljetussa laatikossa, niin kumpaankin päätyä "pommitetaan" fotoneilla. Ne heijastuvat ja palaavat takaisin toiseen suuntaan.
Ajan takaa sitä että pystyykö kuoleentunut aalto purkamaan energiansa? Eli jos jollain ihmeellisellä tekniikalla saadaan nämä ehdot toteutettua.......
- sama polarisaation suunta
- sama etenemissuunta
- vastakkaiset vaiheet
- sama aallonpituus
- sama "rintama" eli ensimmäisten aaltojen pitää olla samalla viivalla
......... niin eikö kuoleentunut kaksoisaalto ole kykenemätön absorboitumaan vaikka elektroniin? Ajattelen että kun voimat kohdistuu 180 astetta vastakkaisiin suuntiin niin elektroniin ei kohdistu minkäänlaista voimaa. Tämä on ikäänkuin laserin vastakohta, laserissa voimat moninkertaistuu mutta kuoleentuneessa aallossa nollautuu.
Tutkan keilauksessa nykyisin tuota ilmiötä käytetään hyväksi. Antenni ei käänny, mutta keila kääntyy vaiheistamalla antennielementit niin, että toiseen suuntaan vaiheistus vahvistuu ja toiseen suuntaan kumoutuu. Vaiheistusta muuttamalla keila saadaan kääntymään haluttuun suuntaan, sekä sivu- että pystysuuntaan.

Vanhoissa tutkissa vaiheistusta ei ollut, vaan säteily oli samavaiheinen koko antennin heijastimen alueella, jolloin syntyi pääkeilan ohella haitallisia sivukeiloja, kun vaiheet osuivat sivusuuntaan joko vastavaiheisiksi tai samavaiheisiksi ja samavaiheisista muodostui ne haitalliset sivukeilat. Nykyisissä antenneissa sivukeiloja voidaan hallita säätämällä tehoja antennielementtikohtaisesti.

Ilmassa on valtava määrä sm-signaaleja samanaikaisesti, mutta eivät ne normaalisti toisiinsa sekaannu, kun sekaantuminen edellyttää epälineaarista elementtiä. (Vastaanottimissa tarvitaan sellainen epälineaarinen komponentti, jotta haluttu signaali saadaan ilmaistuksi siitä monien  signaalien sotkusta.)

Jos kahden samalla taajuudella olevan lähettimen ympärisäteilevän antennin signaalit esiintyvät samalla alueella, kyllä kantoaallot periaatteessa voivat käyttäytyä samalla tavalla kuin vaiheistetussa antennissa – eli joissakin suunnissa voivat sammuttaa ja joissakin suunnissa summautua ja häiritä toisiaan.

Mutta, jos kaksi vastakkain suunnattua kapeakeilaista radiolähetystä samalla taajuudella ja samanlaisella modulaatiolla lähettävät kumpikin omaa ohjelmaansa. Kummallakin lähetyksellä on kuuntelija kaukana toisen lähettimien takana niin, ettei lähettimen hajasäteily saavuta kuuntelijaa. Kun säteilyt etenevät samassa tilassa vastakkain ja ovat samalla taajuudella, ne eivät kuitenkaan kumoa toisiaan, eivätkä häiritse toistensa ohjelmia toistensa kenttien ulkopuolella? Jos kuuntelija olisi lähettimien välisellä alueella, lähetykset häiritsisivät toisiaan.
Q
QS
Viestit: 587

Re: Sähkömagneettisen aallon olemus

Viesti Kirjoittaja QS »

pähkäilijä kirjoitti: 11 Huhti 2025, 00:13
Ajan takaa sitä että pystyykö kuoleentunut aalto purkamaan energiansa? Eli jos jollain ihmeellisellä tekniikalla saadaan nämä ehdot
...
Tämä on ikäänkuin laserin vastakohta, laserissa voimat moninkertaistuu mutta kuoleentuneessa aallossa nollautuu.
Kontra edellä kuvailikin hyvin käytännön toteutuksia.

Kysymys desktruktiivisen interferenssin vaikutuksesta energian tiheyteen ja energiavuon suuntaan on mielenkiintoinen. Paneudun asiaan tulevaisuudessa, kun on aikaa, sillä en ole asiaa koskaan laskenut, enkä pysty suoraan arvaamaan vastausta.
D
Disputator
Viestit: 242

Re: Sähkömagneettisen aallon olemus

Viesti Kirjoittaja Disputator »

Iltapäivää!

Ihan tuli tässä mieleen sellainen hassu huomio, että kun tehdään tietokoneella animaatioita SM-kentästä, jossa esimerkiksi sähkö-ja magneettikentät etenevät esimerkiksi pitkin positiivista x-akselia, niin helposti sitä ajattelee, että on oikeastikin jotenkin mahdollista havaita SM-aallon etenevän animaation tapaan. Siis tyylin että istuu vaikka korkealla kukkulalla ja katsoo laaksossa kulkevien sähkö-ja magneettikenttien sujahtavan ohi nopeudella c, ihan niin kuin animaatiossa! Tosin aalto ei lähetä mitään signaalia, jota voisi havaita, mutta jos vaikka teoreettisesti ajateltaisiin aallon olevan jotain sellaista joka voitaisiin nähdä omin silmin, kuten animaatiossa. 

Jotenkin animaatiota katsoessa sitä pyrkii siirtymään siihen tasaisesti liikkuvaan 3d-koordinaatistoon, joka liikkuu aallon mukana, ja siinä koordinaatistossa vaikuttaisi siltä että aalto ei liiku...

Koordinaatisto voi toki liikkua nopeudella c, mutta ei massan omaava havaitsija, joten ylläkuvatun kaltainen tilanne on mahdoton. Hmm, en nyt osannut pukea sanoiksi ihan tarkkaan mitä ajattelin, mutta näillä mennään.
SI Resurrection!
E
Eusa
Viestit: 380

Re: Sähkömagneettisen aallon olemus

Viesti Kirjoittaja Eusa »

Disputator kirjoitti: 11 Huhti 2025, 15:21
Iltapäivää!

Ihan tuli tässä mieleen sellainen hassu huomio, että kun tehdään tietokoneella animaatioita SM-kentästä, jossa esimerkiksi sähkö-ja magneettikentät etenevät esimerkiksi pitkin positiivista x-akselia, niin helposti sitä ajattelee, että on oikeastikin jotenkin mahdollista havaita SM-aallon etenevän animaation tapaan. Siis tyylin että istuu vaikka korkealla kukkulalla ja katsoo laaksossa kulkevien sähkö-ja magneettikenttien sujahtavan ohi nopeudella c, ihan niin kuin animaatiossa! Tosin aalto ei lähetä mitään signaalia, jota voisi havaita, mutta jos vaikka teoreettisesti ajateltaisiin aallon olevan jotain sellaista joka voitaisiin nähdä omin silmin, kuten animaatiossa.

Jotenkin animaatiota katsoessa sitä pyrkii siirtymään siihen tasaisesti liikkuvaan 3d-koordinaatistoon, joka liikkuu aallon mukana, ja siinä koordinaatistossa vaikuttaisi siltä että aalto ei liiku...

Koordinaatisto voi toki liikkua nopeudella c, mutta ei massan omaava havaitsija, joten ylläkuvatun kaltainen tilanne on mahdoton. Hmm, en nyt osannut pukea sanoiksi ihan tarkkaan mitä ajattelin, mutta näillä mennään.
Valonlaatuiset signaalit määrittelevät aika-avaruuden ajanlaatuisille havaitsijoille, joten kukin havaitsija mittaa jonkin ajan ja etäisyyden havaitsemalleen saman kausaalisignaalin syyn ja seurauksen eli emission ja absoprtion välille.

Aikaa määrittelevä kausaalisignaali ei itse tarvitse aikaa, sen tulee vain olla oikeassa järjestyksessä.

Oivalluksesi, ettei aallon mukana kulkevassa koordinaatistossa tapahdu mitään, on osuva. Kaikki fysiikka kehittyy aika-avaruutena, aaltoympäristönä, ei aalloisissa. Potentiaalit vellovat.
Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹
p
pähkäilijä
Viestit: 74

Re: Sähkömagneettisen aallon olemus

Viesti Kirjoittaja pähkäilijä »

Kontra kirjoitti: 11 Huhti 2025, 08:38
pähkäilijä kirjoitti: 11 Huhti 2025, 00:13
QS kirjoitti: 10 Huhti 2025, 16:20
pähkäilijä kirjoitti: 10 Huhti 2025, 00:37
Olen ihmetellyt sellaista aaltoa joka menee päällekkäin samanlaisen aallon kanssa mutta vastakkaisvaiheisena, eikö näin aallot sammuta toisensa? Kun ne erkanee toisistaan, ne palautuu voimiinsa?
Edelleen, jos miljardi aaltoa menee tiheään vuohon niin luulisi vuon sammuttavan itsensä kun keskiarvo ratkaisee tehon, tarkoitan jos keskiarvo on nolla.
Fotonit ovat kuin konekivääristä ammuttuja luoteja, mutta sillä erolla, että ne menevät toistensa läpi ilman vuorovaikutusta. Siksi esim valomiekkailu ei ole olympialaji. Fotoneja voi olla samassa pisteessä lähes rajaton määrä ilman keskinäistä vuorovaikutusta. On kyllä ääriolosuhteita, joissa ilmenee fotoni-fotoni vuorovaikutuksia, mutta ne eivät näy arkipäivässä.

Interferenssi on kuitenkin mahdollinen. Tämän voi ajatella kvanttimekaniikan todennäköisyysamplitudien interferenssinä.

Klassisesti ajateltuna aallot myös interferoivat, mutta ne etenevät toistensa läpi sellaisena kuin ovat muodostuneet, eivätkä sekoitu keskenään. Myös seisova sm-aalto kuljettaa energiaa liikemäärää molempiin suuntiin, minkä voi päätellä ihan siitäkin, että on jatkuva fotonivirta kumpaankin suuntaan. Seisovan aallon energia ei ole nolla. Jos seisova aalto on suljetussa laatikossa, niin kumpaankin päätyä "pommitetaan" fotoneilla. Ne heijastuvat ja palaavat takaisin toiseen suuntaan.
Ajan takaa sitä että pystyykö kuoleentunut aalto purkamaan energiansa? Eli jos jollain ihmeellisellä tekniikalla saadaan nämä ehdot toteutettua.......
- sama polarisaation suunta
- sama etenemissuunta
- vastakkaiset vaiheet
- sama aallonpituus
- sama "rintama" eli ensimmäisten aaltojen pitää olla samalla viivalla
......... niin eikö kuoleentunut kaksoisaalto ole kykenemätön absorboitumaan vaikka elektroniin? Ajattelen että kun voimat kohdistuu 180 astetta vastakkaisiin suuntiin niin elektroniin ei kohdistu minkäänlaista voimaa. Tämä on ikäänkuin laserin vastakohta, laserissa voimat moninkertaistuu mutta kuoleentuneessa aallossa nollautuu.
Vanhoissa tutkissa vaiheistusta ei ollut, vaan säteily oli samavaiheinen koko antennin heijastimen alueella, jolloin syntyi pääkeilan ohella haitallisia sivukeiloja, kun vaiheet osuivat sivusuuntaan joko vastavaiheisiksi tai samavaiheisiksi ja samavaiheisista muodostui ne haitalliset sivukeilat. Nykyisissä antenneissa sivukeiloja voidaan hallita säätämällä tehoja antennielementtikohtaisesti.
Tuossa aallot ilmeisesti menee hiukan ristiin jolloin destruktiivisyys on paikallista. Jos aallot jää pysyvästi samaan putkeen, voidaan kysyä onko ne ikuisia. Jos eivät vuorovaikuta niin menevät vaikka maapallon läpi?
Q
QS
Viestit: 587

Re: Sähkömagneettisen aallon olemus

Viesti Kirjoittaja QS »

Disputator kirjoitti: 11 Huhti 2025, 15:21
Iltapäivää!

Ihan tuli tässä mieleen sellainen hassu huomio, että kun tehdään tietokoneella animaatioita SM-kentästä, jossa esimerkiksi sähkö-ja magneettikentät etenevät esimerkiksi pitkin positiivista x-akselia, niin helposti sitä ajattelee, että on oikeastikin jotenkin mahdollista havaita SM-aallon etenevän animaation tapaan. Siis tyylin että istuu vaikka korkealla kukkulalla ja katsoo laaksossa kulkevien sähkö-ja magneettikenttien sujahtavan ohi nopeudella c, ihan niin kuin animaatiossa! Tosin aalto ei lähetä mitään signaalia, jota voisi havaita, mutta jos vaikka teoreettisesti ajateltaisiin aallon olevan jotain sellaista joka voitaisiin nähdä omin silmin, kuten animaatiossa.

Jotenkin animaatiota katsoessa sitä pyrkii siirtymään siihen tasaisesti liikkuvaan 3d-koordinaatistoon, joka liikkuu aallon mukana, ja siinä koordinaatistossa vaikuttaisi siltä että aalto ei liiku...

Koordinaatisto voi toki liikkua nopeudella c, mutta ei massan omaava havaitsija, joten ylläkuvatun kaltainen tilanne on mahdoton. Hmm, en nyt osannut pukea sanoiksi ihan tarkkaan mitä ajattelin, mutta näillä mennään.
Joo, mielikuva sm-aallosta voi pettää. Vaikkapa ketjun kuvat, missä aalto etenee x-akselille rajoitettuna, on väärin. Aaltoratkaisun pitää olla jatkuva ja derivoituva vektorifunktio, jonka arvot pienenevät asteittain, eli kenttä vaimenee asteittain nollaan x-akselin molemmin puolin. Ja komponentit ovat tosiaan kaikissa mahdollisissa pisteissä, ei vain harvakseltaan siellä täällä, kuten kuvissa. Tosin täydellinen tasoaalto ei taida luonnossa olla mahdollinen.

Toinen juttu on täydellinen 'pallo-tasoaalto'. Se ei taida olla mahdollinen karvapallolauseen (hairy ball theorem) nojalla. Mutta esim dipolin täydellinen 'torus-tasoaalto' on mahdollinen.

Fotonin aaltofunktiosta tuli mieleen, että se ei voi irrota esim atomista palloaaltona. Ei ole mahdollista, että fotonin liikemäärä (tai klassiesti aallon liikemäärä) suuntautuisi 360 astetta ympäriinsä, ja atomi jäisi paikalleen ilman liikemäärän muutosta. Tämä rikkoisi liikemäärän säilymisen. Fotoni irtoaa siis johonkin suuntaan, mutta ei kaikkiin suuntiin, ja atomi saa liikemäärän vastakkaiseen suuntaan.

Dipoli-aallon 'etummaisen reunan' eli aallon kauimmaisen pistejoukon E- ja B-komponentit ovat myös joskus harhaanjohtavia. Jos ajattelee samoin kuin yksinkertaisessa tasoaallossa, niin E- ja B-komponenttien vektorit (joka ei ehkä ole ihan oikea termi) osoittavat aallon etureunassa \(\theta\) ja \(\varphi\) -akselien yksikkövektorien suuntaisesti. Mielikuva on se, että ne "törröttävät" etureunasta vielä kauemmas avaruuteen toruksen tangentin suuntaisesti. Näinhän ei ole, vaan E- ja B ovat kulma-akselien yksikkövektorin suuntaiset, mutta niiden piirtäminen 3d-kuvaan tai animaatioon ei ole kovin oikein. Ne asuvat eri 'avaruudessa' kuin mihin aalto piirretään.

Destruktiivinen interferenssi on mielenkiintoinen. Se on varmasti mahdollinen avaruudellisesti äärellisellä alueella, ja myös siten, että on destruktiivinen äärellisen ajan (ei siis vain hetkellisesti). Pitää joskus pohtia.
E
Eusa
Viestit: 380

Re: Sähkömagneettisen aallon olemus

Viesti Kirjoittaja Eusa »

QS kirjoitti: 11 Huhti 2025, 18:59
Destruktiivinen interferenssi on mielenkiintoinen. Se on varmasti mahdollinen avaruudellisesti äärellisellä alueella, ja myös siten, että on destruktiivinen äärellisen ajan (ei siis vain hetkellisesti). Pitää joskus pohtia.
Tuossa piilee ketunkolo. Mietipä nollageodeesisäiettä. Se on eräs eksakti invariantti vaikutuslinja aika-avaruudessa. Ollakseen nollaa pidemmän matkan destruktiivisesti interferoiva aallon on seurattava täsmälleen samaa nollageodeesia samalla energialla eli taajuudella täsmälleen vastakkaisvaiheisena.

Lähinnä tulee mieleen viritystila, johon vain toinen noista vaiheista voi "natsata" absorboituen ja toinen jatkaa matkaansa paljastuen yleensä olevan olemassa.

Tässä lähestytään aaltoympäristön seisovien mihinkään absorboitumattomien mutta minkä tahansa kanssa dekoherenssi-resonoiden...

Luulenpa, että käsite dekoherenssi huomataan vielä tämälleen nurinkuriseksi mielletyksi ja nimetyksi, koska kvantti-ilmiöt eivät olekaan aalloisten ominaisuuksia vaan aaltoympäristön koherenssin.
Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹
p
pähkäilijä
Viestit: 74

Re: Sähkömagneettisen aallon olemus

Viesti Kirjoittaja pähkäilijä »

QS kirjoitti: 06 Huhti 2025, 17:53
pähkäilijä kirjoitti: 06 Huhti 2025, 17:29
Kuitenkin putki lienee leveämpi kuin kaksoisrako koska muistaakseni jo yksi aalto muodostaa interferenssikuvion. Silloin aallon pitää mennä molempien rakojen läpi, eli liian kapea putki poistaisi interferenssin.
Ainoa aiheeseen liittyvä putki on aaltoputki, joista ensimmäiset kyhättiin kasaan tietääkseni jo 1800-luvun lopussa 😉

Nämä "yksi" aaltoa, "kaksi" aaltoa, "viisi" aaltoa -jutut ovat myös astraalitasoista visiointia. En tiedä mistä on kyse. Pitäisi popsia pari taikasientä, ehkä sitten tietäisin.

Kun yksi hiukkanen menee kaksoisaron läpi, niin raon takana detektori rekisteröi yhden hiukkasen. Yhdestä hiukkasesta ei muodostu interferenssikuviota, kun siellä detektorissa on vain yksi piste mihin osui. Se ei ole kuvio, se on piste. Aalto interferoi kyllä, mutta detektorissa on piste, tai lommo tai kolhu jos ollut isompi järkäle.
Oma käsitys fotonista on "suppilokäsitys". Joten matkustaessaan aalto pysyy aaltona, sen energia on aallon rakenteessa eikä energiaa liikene fotoniin. Sitten kun aallon lähelle osuu varattu hiukkanen, energia alkaa siirtyä esm varjostimeen tai mihin siirtyykään. Siirtymä on lyhyt, nopea ja arvoituksellinen tapahtuma, mahtaako kukaan tietää sen yksityiskohtia? Jos vertaa kaksoisraon leveyttä elektronin leveyteen niin ero on valtava, eikö siirtymä ole verrattavissa suppiloon jonka leveys supistuu? Eli kun aallon koko leveys supistuu elektroniin niin tässä olisi sitten se fotoni hiukkanen (tosin jos leveys supistuukin elektronin varauskenttään niin silloin ero ei välttämättä ole niin valtava). Mutta kuitenkaan aallon leveys ei ole sama kuin fotonin leveys.
 Joka tapauksessa sm-aalto eri asia kuin hiukkanen, hiukkasen rakenne on arvoituksellinen, aallon ei. Millainen on elektronin hiukkasrakenne? Uskon että sekin on aallosta syntynyt tasapainotila jossa energia on aaltomuodossa mutta kukaan ei tiedä millainen härveli se on. Se on kuitenkin vakaa tasapainotila koska se säilyy kovassa höykytyksessä. Eli kaikki on palautettavissa energiaksi jos vaan on keinot purkaa hiukkasen tasapainotila. Tai toisinpäin, energiasta voidaan rakentaa mitä erikoisimpia tasapainotiloja eli hiukkasia. Tämmöisiä ajatuksia mutta voin toki olla väärässä.
Q
QS
Viestit: 587

Re: Sähkömagneettisen aallon olemus

Viesti Kirjoittaja QS »

Klassisen ED:n destruktiivinen interferenssi onkin erikoisempi kuvio. Jos tarkastellaan kahden samaan suuntaan etenevän täydellisen tasoaallon (vaihe-erolla \(\pi\)) muodostamaa nolla-aaltoa, niin se on tosiaan nolla. Ei energiaa, ei Poyntingin vektoria, ei liikemäärää. Ensi silmäyksellä vaikuttaa siltä, että interferenssi on kadottanut energiaa universumista.

Joissakin artikkeleissa asiaa on käsitelty, ja tilanne on kuitenkin ok. Kaksi täydellistä samaan suuntaan, samassa tilavuudessa ja samaa suoraa etenevää tasoaaltoa pitääkin asettua nollaksi. Energian säilymien ei rikkoudu siksi, että nuo kaksi aaltoa ovat irronneet lähteestään siten, kummankin aallon erillinen lähde on avaruudellisesti ja täydellisesti samalla suoralla. Takana olevan lähteen aalto (se joka aiheuttaa destruktiivisen interferenssin) saavuttaa edessä olevan lähteen siten, että tuo aalto absorboituu edessä olevaan lähteeseen samaan aikaan kun edessä olevan lähteen aalto on emittoitumassa. Tämä kumoaa aallon muodostumisen, ja tarkasti ottaen summa-aaltoa ei koskaan edes muodostu. Yhtään fotonia ei irtoa.

Tuo paradoksaalinen interferenssin energian häviäminen on siis seuraus siitä, että ei tarkasteltu koko systeemiä, vaan vain osaa systeemistä, joka on lähettimen ulkopuolella.

Jos taas on täydellisestä taso-aallosta poikkeava konfiguraatio, joka käytännössä aina kyseessä, niin destruktiivista interferenssiä vastaava energia löytyy toisesta paikasta konstruktiivisen interferenssin kohdalta.

Destruktiivinen interferenssi saadaan esiin myös interferometrillä, kun valo ja peilit säädetään oikein, ja aallonpituuden tarkkuudella. Tässäkin summa-aalto voi olla nolla. Mielenkiintoista kyllä, nollana etenevän summa-aallon "kadonnut energia" löytyykin peilistä taaksepäin heijastuneista aallon osista, joiden seurauksena energia jälleen säilyy, vaikka detektoriin ei osu yhtään fotonia ja interferenssi vaikuttaa näennäisesti "tuhonneen energian".
Vastaa Viestiin