Sähkömagneettisen aallon olemus

[pähkäilijä]

Olettaisin ainakin että gammasäteilyn amplitudi on korkeampi kuin näkyvän valon.

Amplitudi (sähkökentän voimakkuus E ja magneettivuon tiheys B) kuvaavat säteilyn intensiteettiä, joka on arkisemmin säteilyn "kirkkaus". Tuon voi ajatella (tosin ei ihan täsmällisesti) siten, että suurempi ampliltudi tarkoittaa suurempaa määrää fotoneja. Yhtä gamma-fotonia vastaava amplitudi on sama kuin yhden vihreän fotonin amplitudi. Amplitudi suurenee, kun säteilyä irtoaa lähteestä 'päällekkäin' suuri määrä. Amplitudi kuvaa intensiteettiä, aallonpituus energiaa.

Energiatiheyteen taajuus (aallopituus) tulee mukaan siten, että E-kenttä on määritelty esimerkiksi \(E(z,t) = E_0\cos(kz - \omega t)\), missä \(\omega\) kuvaa energiaa, ja amplitudi on \(E_0\).

Onpa outoa että vihreällä ja gammalla on sama amplitudi. Sehän tarkoittaa että vain aallonpituus voi muuttua, kaikki muut on vakioita. Kun Einstein testasi valosähköistä ilmiötä, saatiin tarpeeksi lyhytaaltoisella aallolla valo syttymään. Se on vaikea ymmärtää kuinka se aallonharjojen tihentyminen voisi vaikuttaa elektronin irtoamiseen. Kun mutterinvääntimellä paukutetaan pyöränmuttereita auki, ratkaisevaa on yhden iskun vääntömomentti, ei iskujen lukumäärä. Jos momentti ei riitä, turha paukuttaa väännintä.

[QS]

Onpa outoa että vihreällä ja gammalla on sama amplitudi. Sehän tarkoittaa että vain aallonpituus voi muuttua, kaikki muut on vakioita.

Amplitudia säädetään valon intensitetillä. 'Kirkkaan' valon amplitudi on suuri, 'himmeän' valon pieni.

Kun Einstein testasi valosähköistä ilmiötä, saatiin tarpeeksi lyhytaaltoisella aallolla valo syttymään.

Kyllä. Valon intensiteetti (amplitudi) ei ollut merkitsevä, vaan aallonpituus. Väärän aallonpituuden valolla mitään ei tapahdu, vaikka intensiteetti olisi laserin luokkaa, sillä yksittäisten fotonien energia on väärä.

Klassisen sm-aallon amplitudi vastaa likimain fotonilukumäärää. Mitä suurempi amplitudi, sitä suurempi fotonilukumäärä. Aallonpituus vastaa yksittäisen fotonin energiaa.

[pähkäilijä]

Onpa outoa että vihreällä ja gammalla on sama amplitudi. Sehän tarkoittaa että vain aallonpituus voi muuttua, kaikki muut on vakioita.

Amplitudia säädetään valon intensitetillä. 'Kirkkaan' valon amplitudi on suuri, 'himmeän' valon pieni.

Kun Einstein testasi valosähköistä ilmiötä, saatiin tarpeeksi lyhytaaltoisella aallolla valo syttymään.

Kyllä. Valon intensiteetti (amplitudi) ei ollut merkitsevä, vaan aallonpituus. Väärän aallonpituuden valolla mitään ei tapahdu, vaikka intensiteetti olisi laserin luokkaa, sillä yksittäisten fotonien energia on väärä.

Klassisen sm-aallon amplitudi vastaa likimain fotonilukumäärää. Mitä suurempi amplitudi, sitä suurempi fotonilukumäärä. Aallonpituus vastaa yksittäisen fotonin energiaa.

Koulussa opetettiin asiat hyvin pinnallisesti koska en muista tällaista tietoa. Olisi syytä nykyään opettaa ihan nämä pohjatiedot kunnolla niin suomalaisten olisi helpompi hahmottaa valoa.
 Ok jos amplitudi on sama vihreällä ja gammalla niin jokin mekanismi vaikuttaa sen. Tavallaan se on kvantittumista että aallon kenttämaksimit on vakiota. Kun pisara erkanee hanasta, sen erkanemista säätelee pintajännitys, pisara on suunnilleen saman kokoinen joka kerralla. Ilmeisesti aallonkin kohdalla on "annostelija" joka antaa saman energiaisen kentän kerralla.

[QS]

Onpa outoa että vihreällä ja gammalla on sama amplitudi. Sehän tarkoittaa että vain aallonpituus voi muuttua, kaikki muut on vakioita.

Amplitudia säädetään valon intensitetillä. 'Kirkkaan' valon amplitudi on suuri, 'himmeän' valon pieni.

Kun Einstein testasi valosähköistä ilmiötä, saatiin tarpeeksi lyhytaaltoisella aallolla valo syttymään.

Kyllä. Valon intensiteetti (amplitudi) ei ollut merkitsevä, vaan aallonpituus. Väärän aallonpituuden valolla mitään ei tapahdu, vaikka intensiteetti olisi laserin luokkaa, sillä yksittäisten fotonien energia on väärä.

Klassisen sm-aallon amplitudi vastaa likimain fotonilukumäärää. Mitä suurempi amplitudi, sitä suurempi fotonilukumäärä. Aallonpituus vastaa yksittäisen fotonin energiaa.

Koulussa opetettiin asiat hyvin pinnallisesti koska en muista tällaista tietoa. Olisi syytä nykyään opettaa ihan nämä pohjatiedot kunnolla niin suomalaisten olisi helpompi hahmottaa valoa.
Ok jos amplitudi on sama vihreällä ja gammalla niin jokin mekanismi vaikuttaa sen. Tavallaan se on kvantittumista että aallon kenttämaksimit on vakiota. Kun pisara erkanee hanasta, sen erkanemista säätelee pintajännitys, pisara on suunnilleen saman kokoinen joka kerralla. Ilmeisesti aallonkin kohdalla on "annostelija" joka antaa saman energiaisen kentän kerralla.

Laser annostelee suuren fotonimäärän, kynttilä pienemmän. Laserin koherentin säteilyn ampitudi on suuri, kynttilän pieni.

Energiatiheyteen vaikuttaa aallonpituus (vrt. yhden fotonin energia) ja amplitudi (vrt. fotonien lukumäärä). Laser tuottaa suuren energiatiheyden, kynttilä pienen.

[pähkäilijä]

Onpa outoa että vihreällä ja gammalla on sama amplitudi. Sehän tarkoittaa että vain aallonpituus voi muuttua, kaikki muut on vakioita.

Amplitudia säädetään valon intensitetillä. 'Kirkkaan' valon amplitudi on suuri, 'himmeän' valon pieni.

Kun Einstein testasi valosähköistä ilmiötä, saatiin tarpeeksi lyhytaaltoisella aallolla valo syttymään.

Kyllä. Valon intensiteetti (amplitudi) ei ollut merkitsevä, vaan aallonpituus. Väärän aallonpituuden valolla mitään ei tapahdu, vaikka intensiteetti olisi laserin luokkaa, sillä yksittäisten fotonien energia on väärä.

Klassisen sm-aallon amplitudi vastaa likimain fotonilukumäärää. Mitä suurempi amplitudi, sitä suurempi fotonilukumäärä. Aallonpituus vastaa yksittäisen fotonin energiaa.

Koulussa opetettiin asiat hyvin pinnallisesti koska en muista tällaista tietoa. Olisi syytä nykyään opettaa ihan nämä pohjatiedot kunnolla niin suomalaisten olisi helpompi hahmottaa valoa.
Ok jos amplitudi on sama vihreällä ja gammalla niin jokin mekanismi vaikuttaa sen. Tavallaan se on kvantittumista että aallon kenttämaksimit on vakiota. Kun pisara erkanee hanasta, sen erkanemista säätelee pintajännitys, pisara on suunnilleen saman kokoinen joka kerralla. Ilmeisesti aallonkin kohdalla on "annostelija" joka antaa saman energiaisen kentän kerralla.

Laser annostelee suuren fotonimäärän, kynttilä pienemmän. Laserin koherentin säteilyn ampitudi on suuri, kynttilän pieni.

Energiatiheyteen vaikuttaa aallonpituus (vrt. yhden fotonin energia) ja amplitudi (vrt. fotonien lukumäärä). Laser tuottaa suuren energiatiheyden, kynttilä pienen.

Tarkoitin yksittäistä aaltoa. Jos sellainen syntyy vakio kokoisilla kenttämaksimeilla (jotka vastaa yksittäistä amplitudia) niin se viittaa kvantittumiseen.  Eli jokin mekanismi erkauttaa kiihtyvästä elektronin kentästä juuri määräkokoisen annoksen magneettikenttää ja sähkökenttää. Erikoista on että e-kenttä tietää annoksen suuruuden. Toinen vaihtoehto olisi ettei e-kenttä tiedä sitä vaan itse aalto tietää sen miten ison annoksen se voi ottaa vastaan, eli kvantittuminen onkin aallon sanelema. Jompikumpi kuitenkin pakottaa kenttien koon juuri määrämittaan. Veikkaan että se on aalto mutta mistä sen tietää.

[Eusa]

Kun tarkastellaan keskimäärin staattista kenttää ylläpitäviä yksittäisiä (yleensä virtuaalisiksi tulkittuja) massattomia energiakvantteja, niiden antama kentän energiatiheys vaimenee keskimäärin 1/r⁴ - mikä on odotettu tulos, kun ymmärretään 4-ulotteisen aika-avaruuden rakenteeksi invariantit nollageodeesikuidut.

[QS]

Tarkoitin yksittäistä aaltoa.

Mutta mitä tarkoittaa "yksittäinen aalto" ?

Jos sellainen syntyy vakio kokoisilla kenttämaksimeilla (jotka vastaa yksittäistä amplitudia) niin se viittaa kvantittumiseen.

Hiukkastasolla sähkömagneettinen kenttä muodostuu energiakvanteista, jotka ovat fotoneita. Tästä Einstein sai Nobelin aikanaan.

Eli jokin mekanismi erkauttaa kiihtyvästä elektronin kentästä juuri määräkokoisen annoksen magneettikenttää ja sähkökenttää. Erikoista on että e-kenttä tietää annoksen suuruuden. Toinen vaihtoehto olisi ettei e-kenttä tiedä sitä vaan itse aalto tietää sen miten ison annoksen se voi ottaa vastaan, eli kvantittuminen onkin aallon sanelema. Jompikumpi kuitenkin pakottaa kenttien koon juuri määrämittaan. Veikkaan että se on aalto mutta mistä sen tietää.

Klassinen teoria ei riitä tämän problematiikan ratkomiseen. Kun kenttä kvantisoidaan, niin saadaan teoria, joka lopulta kuvaa lähes täydellisesti sähkömagneettisen kentän ja alkeishiukkasten vuorovaikutuksen. Kvantisoinnin seurauksena E- ja B-komponentit menettävät merkityksensä ja tilalle tulee massaton fotonikenttä, sen energia ja kentän polarisaatio, jotka toteuttavat hiukkastasolla sähkömagnetismin ilmiöt.

[pähkäilijä]

Tarkoitin yksittäistä aaltoa.

Mutta mitä tarkoittaa "yksittäinen aalto" ?

Jos sellainen syntyy vakio kokoisilla kenttämaksimeilla (jotka vastaa yksittäistä amplitudia) niin se viittaa kvantittumiseen.

Hiukkastasolla sähkömagneettinen kenttä muodostuu energiakvanteista, jotka ovat fotoneita. Tästä Einstein sai Nobelin aikanaan.

Eli jokin mekanismi erkauttaa kiihtyvästä elektronin kentästä juuri määräkokoisen annoksen magneettikenttää ja sähkökenttää. Erikoista on että e-kenttä tietää annoksen suuruuden. Toinen vaihtoehto olisi ettei e-kenttä tiedä sitä vaan itse aalto tietää sen miten ison annoksen se voi ottaa vastaan, eli kvantittuminen onkin aallon sanelema. Jompikumpi kuitenkin pakottaa kenttien koon juuri määrämittaan. Veikkaan että se on aalto mutta mistä sen tietää.

Klassinen teoria ei riitä tämän problematiikan ratkomiseen. Kun kenttä kvantisoidaan, niin saadaan teoria, joka lopulta kuvaa lähes täydellisesti sähkömagneettisen kentän ja alkeishiukkasten vuorovaikutuksen. Kvantisoinnin seurauksena E- ja B-komponentit menettävät merkityksensä ja tilalle tulee massaton fotonikenttä, sen energia ja kentän polarisaatio, jotka toteuttavat hiukkastasolla sähkömagnetismin ilmiöt.

Ilmankos koulussa ei opeteta aallon olemusta, se on liian monimutkaista jopa lukiolaisille. Olisin seuraavaksi kysynyt kuinka aallonpohjat saattaa seurata aallonharjaa vaikkapa miljardi valovuotta? Jos selitys liittyy kvanttimekaniikkaan, olen jo valmiiksi pudonnut kelkasta Kysymys on siltä kantilta esitetty että jos elektroni "ampuu" molemmat kenttämaksimit pienellä aikaerolla, ne on erillisiä "laukauksia" ja siksi herää kysymys, meneekö ne ikuisesti samaan suuntaan. Mutta varmaankin kyse on aallon sisäisestä rakenteesta joka pitää kenttämaksimit juuri oikeissa paikoissa.

[QS]

Ilmankos koulussa ei opeteta aallon olemusta, se on liian monimutkaista jopa lukiolaisille. Olisin seuraavaksi kysynyt kuinka aallonpohjat saattaa seurata aallonharjaa vaikkapa miljardi valovuotta? Jos selitys liittyy kvanttimekaniikkaan, olen jo valmiiksi pudonnut kelkasta Kysymys on siltä kantilta esitetty että jos elektroni "ampuu" molemmat kenttämaksimit pienellä aikaerolla, ne on erillisiä "laukauksia" ja siksi herää kysymys, meneekö ne ikuisesti samaan suuntaan. Mutta varmaankin kyse on aallon sisäisestä rakenteesta joka pitää kenttämaksimit juuri oikeissa paikoissa.

Ominaisuudet ovat peräisin aaltoyhtälöstä, jonka ratkaisu kuvaa avaruudessa etenevää aaltoa. Ihan veteen pudotetun kiven muodostama aalto on periaatteessa saman kaltainen.

[Eusa]

Tasoaallolla ja mitattavalla aaltopaketilla on fundamentaali ero, jonka olemusta voisi tietysti myös analysoida.