Sähkömagneettisen aallon olemus

[pähkäilijä]

Aha, ajattelin että oskilloskoopissa näkyvä aalto olisi jotenkin mitattu.

Näytön aalto on jännite ajan funktiona, ja vaihtovirrassa jännitteen kuvaaja on aalto.

Onko kuitenkin tehomaksimit aallonharjalla ja -pohjassa?

Kun puhut oskilloskoopista, niin puhutko vaihtovirran tehosta? Vaihtovirralle voidaan määritellä hetkellinen teho, kaava löytyy netistä.

Otin oskilloskoopin vain siksi että olen nähnyt aallon muodon siinä, en tiennyt ettei sillä pääse sm-aaltoihin käsiksi. Peruutan monta askelta taaksepäin.
Klassinen teoria vissiin näkee suoran yhteyden kiihdytysradalla joka emittoi, ja absorbtio"radalla" joka on säteilyn päätepiste. Ymmärrän että emissiossa ja absorbtiossa on jotain hyvin samanlaista koska aikasymmetrialla ne voidaan "vaihtaa" keskenään.

Kun zoomataan kiihdytysrataa, ajattelen että se ei ole tasavoimainen. Otan pallon kuvaamaan tilannetta, sen kimpoaminen ei ole tasavoimainen. Kun kahden vanerin väliin laitetaan pallo pomppimaan (100% hyötysuhteella), sen kiihdytysrata on:

max pallon puristus --> 100% voima
60% puristus --> 60% voima
10% --> 10%

ja jarrutus:

10% --> 10%
60%--> 60%
100% --> 100%

Ajattelen että luonnossa on sama asteittainen voima. Siksi sen kuvaaja olisi aallon muotoinen. Ja sitten itse pointti: Oletan että suurin voima olisi aallonharjalla ja -pohjassa. Ja 0% voima olisi x-akselin kohdalla.

Toinen vaihtoehto olisi ajatella että suurin voima olisi x-akselin kohdalla ja aallonharjalla olisi suurin liike-energia mutta se on vissiin väärä käsitys.

Tämä aaltoteoria on hyvin selkeä kuvaus verrattuna kvanttiteoriaan. Paradoksaalista on sitten että kvanttiteoria on mielestäni paljon uskottavampi. Paradoksaalista on se että fotonien paikat ei olisi aallonharjojen paikoilla vaan mielivaltaisissa paikoissa. Eli vaikka kvanttiteoria on parempi, sen käsittäminen on vaikeampaa. Ei voida esim kuvata kvanttiteoriaa pallolla 2 vanerin välissä vai voidaanko?

[pähkäilijä]

Taisi mennä väärin päin pallojuttu. Menee tietysti niin että puristus on sama asia kuin jarrutus ja kiihdytys on puristuksen laukeamista.

jarrutus eli puristus 10%
jarrutus 60%
jarrutus eli puristus 100% (tässä kohtaa luonnonvoima on maksimissa)
kiihdytys 100% eli pallo alkaa oieta (luonnonvoima edelleen maksimissa)
kiihdytys 60%
kiihdytys 10% eli pallo lähes oiennut
kiihdytys/jarrutus 0% eli pallo oiennut mutta nopeus maksimissa (x-akselin ylityksen kohdalla)

Listasta voisi tehdä vaikka kuinka pitkän jos menisi 1% askeleissa mutta tuossa periaate.


Ajattelen että tämä on luonnolle ominaista, siis että voima on asteittaista. Lähdetään pienestä prosentista ja voima kasvaa portaattomasti 100% asti. Siksi luonnossa on niin paljon aaltoja. Eli kaunis aaltomuoto juontaa luonnon rakenteista, hiukkaset ei liiku "nytkähdyksillä" vaan jouhevasti.
Kauneus katoaa vasta zoomauksessa kun suurennetaan kvanttitasolle, silloin ymmärtääkseni näkyy pienet nytkähdykset ja maailma muuttuu kantikkaaksi.

[pähkäilijä]

Jos emissio vaatii niin lyhyen kiihdytysradan että se vastaa gamma-alueen E/B aallonhuippua tai fotonia, niin vaatiiko se elektronijonoa antenniin? Tarkoitan että vain elektroni voi olla niin lähellä toista elektronia että radan pituus olisi riittävän lyhyt gamma-aallonpituudelle. Näin elektronit lähestyisivät Paulin kieltosäännön "seinää" mutta vielä toimisivat kiihdytysratana. Rata olisi järkyttävän lyhyt, alle 0,01 nanometriä ja niin lyhyellä radalla elektronin pitäisi kiihtyä lähes valon nopeuteen! Ei ole uskottavaa.

Tässä on nyt joku salaisuus jota en käsitä

[Eusa]

Jos emissio vaatii niin lyhyen kiihdytysradan että se vastaa gamma-alueen E/B aallonhuippua tai fotonia, niin vaatiiko se elektronijonoa antenniin? Tarkoitan että vain elektroni voi olla niin lähellä toista elektronia että radan pituus olisi riittävän lyhyt gamma-aallonpituudelle. Näin elektronit lähestyisivät Paulin kieltosäännön "seinää" mutta vielä toimisivat kiihdytysratana. Rata olisi järkyttävän lyhyt, alle 0,01 nanometriä ja niin lyhyellä radalla elektronin pitäisi kiihtyä lähes valon nopeuteen! Ei ole uskottavaa.

Tässä on nyt joku salaisuus jota en käsitä

Esitän erään loogisen ajattelutavan.

Tyhjö on täynnä globaalin vaiheen Φ kantoaaltoja sähkömagneettisen kentän signaaleille. Tasapainottuneessa tilassa noiden signaalikanavien vaihesiirto on nolla. Kun emissio tapahtuu aineellisessa rakenteessa laukeaa viritystila, joka antaa energiansa mukaisen vaihesiirron φ. Vaihesiirto kertautuu kantoaallossa energiakvanttina ja tuottaa summana vaiheen Φ suhteen energiansiirtoaaltoja - mitä suurempi laukeavan viritystilan energia sitä suurempi vaihe-ero ja sitä lyhyemmällä aallolla se tuottaa koko Φ:n eli lyhyempiaaltoinen signaali on energisempää.

[pähkäilijä]

Jos emissio vaatii niin lyhyen kiihdytysradan että se vastaa gamma-alueen E/B aallonhuippua tai fotonia, niin vaatiiko se elektronijonoa antenniin? Tarkoitan että vain elektroni voi olla niin lähellä toista elektronia että radan pituus olisi riittävän lyhyt gamma-aallonpituudelle. Näin elektronit lähestyisivät Paulin kieltosäännön "seinää" mutta vielä toimisivat kiihdytysratana. Rata olisi järkyttävän lyhyt, alle 0,01 nanometriä ja niin lyhyellä radalla elektronin pitäisi kiihtyä lähes valon nopeuteen! Ei ole uskottavaa.

Tässä on nyt joku salaisuus jota en käsitä

Esitän erään loogisen ajattelutavan.

Tyhjö on täynnä globaalin vaiheen Φ kantoaaltoja sähkömagneettisen kentän signaaleille. Tasapainottuneessa tilassa noiden signaalikanavien vaihesiirto on nolla. Kun emissio tapahtuu aineellisessa rakenteessa laukeaa viritystila, joka antaa energiansa mukaisen vaihesiirron φ. Vaihesiirto kertautuu kantoaallossa energiakvanttina ja tuottaa summana vaiheen Φ suhteen energiansiirtoaaltoja - mitä suurempi laukeavan viritystilan energia sitä suurempi vaihe-ero ja sitä lyhyemmällä aallolla se tuottaa koko Φ:n eli lyhyempiaaltoinen signaali on energisempää.

Jos fotonit on oikea ymmärrys valosta, niiden suunnat on yksilöllisiä. Jos miljardi fotonia syntyy yhdestä kiihdytyksestä niin seuraava lista hämmentää:

1 metrin päässä säteilijästä on 1 000 000 000 fotonia
2m --> 250 000 000 fotonia samalla pinta-alalla (n. 3,14m^2)
4m --> 62 500 000
8m --> 15 625 000
16m --> noin 3 900 000
32m --> n. 975 000
64m --> n. 244 000
128m --> n. 61 000
256m --> n. 15 000
1024m --> n. 3 800 fotonia
-----------
Eli 1km päässä on vain noin 4000 fotonia/3,14m^2. Kun mennään vaikka tuhansien kilometrien päähän, on fotonitiheys niin harvaa että kuinka siitä rakentuu tasainen vuorovaikutus? Ehkä tasaisuutta ei odotetakaan kaukaisuudessa? Ilmeisesti aallonpituus analysoidaan fotonien energisyydestä eikä niinkään aallon rikkinäisestä rakenteesta?

[QS]

Kun mennään vaikka tuhansien kilometrien päähän, on fotonitiheys niin harvaa että kuinka siitä rakentuu tasainen vuorovaikutus? Ehkä tasaisuutta ei odotetakaan kaukaisuudessa?

Jep, ei oleteta tasaista vuorovaikutusta, ja näissä tilanteissa klassinen sähkömagnetismi ei ole kovin kelvollinen teoria. Valon kvanttiteoria ja fotonit on toimivampi.