Jos oletetaan yksinkertainen koherentti aalto, niin sen intensiteetti riippuu kenttien \(E_0\) ja \(B_0\) arvoista. Mitä suurempia ne ovat, sitä "enemmän fotoneita aaltoon sisältyy".
Helposti voi olla niin, että suuri määrä pitkän aallonpituuden fotoneita tuottaa aallon, jonka energiatiheys on paljon suurempi kuin muutamasta lyhyen aallonpituuden fotonista muodostuva aalto.
Jos oletetaan yksinkertainen koherentti aalto, niin sen intensiteetti riippuu kenttien \(E_0\) ja \(B_0\) arvoista. Mitä suurempia ne ovat, sitä "enemmän fotoneita aaltoon sisältyy".
Helposti voi olla niin, että suuri määrä pitkän aallonpituuden fotoneita tuottaa aallon, jonka energiatiheys on paljon suurempi kuin muutamasta lyhyen aallonpituuden fotonista muodostuva aalto.
p.s sulla on pähkäilijä quotet jotekin hassusti
Ai pitääkö yläpalkista klikata lainaus? Nyt klikkasin niin teksti siirtyi pari senttiä vasemmalle. Itse olen luullut että yhdellä aallolla voi mennä vain yksi fotoni.
Olen joskus meinannut saada aivot solmuun, kun olen miettinyt miten sähkömagneetinen aalto siirtää energiaa. Kun sen on kuitenkin säilytettävä sisäinen energiatasapaino jatkuvasti.
Asia on toki ymmärrettävissä staattisena graafisena esityksenä, jossa geometria osoittaa että energiatasapaino toteutuu kaikissa pisteissä. En siis kyseenalaista matemaatista taustaa missään nimessä.
Mutta energian siirtyminen aaltomuodon osoittaman vektorin suuntaan, on ilmiönä vaikea hahmottaa, yhdistettynä jatkuvasti energiatasapainossa olevaan värähtelyyn. Tuntuu että siinä pitäsi olla jokin ylimenokohta, ettei aalto luikertele paikallaan kuin kastemato jäällä. Eli aalto jäisi paikallaan seisovaksi.
Tiedän että kysymys on samalla päivänselvä, mutta sitten se ei kuitenkaan sitä jotenkin ole, kun sitä alkaa "liikaa" miettiä.
Kyse on ehkä enemmänkin siitä, että vaikka ilmiö on teoreettisesti selvä, energian siirtymisen mekanismia on vaikea hahmottaa mielessään.
Energian siirron suuntaa kuvaa siis poyntingin vektori.
(GPT-lainaus): "Poyntingin vektori on vektori, joka kuvaa sähkömagneettisen aallon mukana siirtyvän energian tiheyttä (tehoa per pinta-ala) ja sen siirtymisen suuntaa. Se on keskeinen käsite sähkömagneettisen säteilyn energian ja momentin analyysissä."
\({S} = \mathbf{E} \times \mathbf{H}\)
missä:
"E" on sähkökentän vektorisuuruus (V/m),
"H" on magneettikentän voimakkuus (A/m),
"x" tarkoittaa vektorituloa.
Poyntingin vektori on siis kahden toisiinsa kohtisuoran kentän, sähkö- ja magneettikentän, vektoritulo, ja se on kohtisuorassa molempia kenttiä vastaan. Sen suunta on sähkömagneettisen aallon etenemissuunta.
Tarkan todellisuuden hahmottaminen sähkömagneettisen aallon kaikista ominaisuuksista ei ole käytännön sovellusten kehittelyssä ja elämässä yleensä ns. elämän ja kuoleman kysymys, koska vähemmälläkin tullaan toimeen.
------------------
Toki niinkin. Mutta jo tämä selviäisi aallon tuntemisesta, nimittäin miksi lyhyempi aalto antaa enemmän energiaa. Esm kun verrataan 10nm ja 1nm aaltoa niin 1nm antaa tasan 10x enemmän energiaa. Yksinkertainen johtopäätös olisi että samalla matkalla kun on 10x määrä aallonhuippuja niin siitä seuraa se energia. Itse taas protestoin sitä siksi kun jo murto-osa aallosta sisältää aallon koko energian. Jo startissa ennenkuin ollaan edes päästy aallonhuipulle, on koko energia ladattu matkaan, näin ainakin olettaisin. Siispä jo pienellä pätkällä on täysi teho vai olenko ymmärtänyt väärin?
Huomenta
Nyt lähestytään jo kvanttifysiikkaa ja en saa nopeasti selkeää mielikuvaa aihealueen ongelmista, joista voisin jatkaa ja joihin voisin nojata ja jatkaa aina tarvittaessa jollain loogisella päättelyketjulla lähestyen lopulta todennäköistä ns. "oikeaa" vastausta.
Korkeilla taajuuksilla energiaa ei häviä piirin häviöihin niin tehokkaasti kuin matalammilla taajuuksilla.
Joudutaan taas miettimään myös aalto/hiukkas dualismia.
Mieleeni ponnahti arkinen kysymys mitä etua eli uusia teknisiä innovaatioita voisimme kehittää jos pystyisimme määrittelemään tarkemmin aallon rakenteen ?
Siirtämään esimerkiksi energiaa tehokkaammin ?
Aika-avaruuden fysikaalisen rakenteen perustuessa nollageodeesimonistoon verkostonippuja sitoo jokin perus-twistori, jolla on kiertovaiheensa. "Seisovien" nollageodeesi-pilottiaaltojen vaihe-ero olisi yksi ja kahden vastavaiheissa koherentin aallon tehtävä olisi antaa sähkömagnetismi. Mikäli koherentilla aallolla on ykkösestä poikkeavaa vaihe-eroa 4-ulotteisen twistorin suhteen, saadaan vaihe-eron ja paikallisen viritystilan koordinaatistosovittumalla absorboituva tai emittoituva energiakvantti.
Nollageodeesimonisto on uusi kehityksen alainen näkökulmahypoteesi, ei paradigmafysiikkaa.
Kvarkkivalo: Tuossa twistorin vastakkaisuuden vaihe-ero voi erota ykkösestä (seisova aalto) kumpaan tahansa suuntaan ja se määrää nollageodeesilla energian siirtosuunnan. Ykkönen vastaa siis ääretöntä aallonpituutta ja nolla samanvaiheisuutta eli äärettömän lyhyttä aallonpituutta.
Twistori on Penroselta lainattu termi - pitäisi ehtiä perehtyä mitä hän kaikkiaan sillä tarkoittaa...
Olen joskus meinannut saada aivot solmuun, kun olen miettinyt miten sähkömagneetinen aalto siirtää energiaa. Kun sen on kuitenkin säilytettävä sisäinen energiatasapaino jatkuvasti.
Asia on toki ymmärrettävissä staattisena graafisena esityksenä, jossa geometria osoittaa että energiatasapaino toteutuu kaikissa pisteissä. En siis kyseenalaista matemaatista taustaa missään nimessä.
Mutta energian siirtyminen aaltomuodon osoittaman vektorin suuntaan, on ilmiönä vaikea hahmottaa, yhdistettynä jatkuvasti energiatasapainossa olevaan värähtelyyn. Tuntuu että siinä pitäsi olla jokin ylimenokohta, ettei aalto luikertele paikallaan kuin kastemato jäällä. Eli aalto jäisi paikallaan seisovaksi.
Tiedän että kysymys on samalla päivänselvä, mutta sitten se ei kuitenkaan sitä jotenkin ole, kun sitä alkaa "liikaa" miettiä.
Kyse on ehkä enemmänkin siitä, että vaikka ilmiö on teoreettisesti selvä, energian siirtymisen mekanismia on vaikea hahmottaa mielessään.
Energian siirron suuntaa kuvaa siis poyntingin vektori.
(GPT-lainaus): "Poyntingin vektori on vektori, joka kuvaa sähkömagneettisen aallon mukana siirtyvän energian tiheyttä (tehoa per pinta-ala) ja sen siirtymisen suuntaa. Se on keskeinen käsite sähkömagneettisen säteilyn energian ja momentin analyysissä."
\({S} = \mathbf{E} \times \mathbf{H}\)
missä:
"E" on sähkökentän vektorisuuruus (V/m),
"H" on magneettikentän voimakkuus (A/m),
"x" tarkoittaa vektorituloa.
Poyntingin vektori on siis kahden toisiinsa kohtisuoran kentän, sähkö- ja magneettikentän, vektoritulo, ja se on kohtisuorassa molempia kenttiä vastaan. Sen suunta on sähkömagneettisen aallon etenemissuunta.
Kun katsoin tätä kuvaa, https://www.google.com/search?client=fi ... i7n2kAc_62
siis fotoaaltofi (mustavalkoinen piirros), niin siinä näkyy M ja E kirjaimet. Kun kirjainten väliin laitetaan vetojousi niin sen voi kuvitella potentiaalienergiana. Kun jousi pysäyttää amplitudin kasvun, se vetää amplitudin nollaan ja edelleen toiseen laitaan. Näin toteutuisi värähtely eli aaltoliike? Joten olettaisin että magneettikentän ja sähkökentän välillä on vetovoima jonka suuruus riippuu kenttien voimasta.
Joten olettaisin että magneettikentän ja sähkökentän välillä on vetovoima jonka suuruus riippuu kenttien voimasta.
Vapaasti etenevän sm-aallon energiatiheys \(\mathcal{H}\) riippuu aallon amplitudista siten, että \(\mathcal{H} \sim E^2+B^2\). Suuri amplitudi tarkoittaa suurta energiatiheyttä. Kuten aiemmin mainittu, amplitudi kuvaa tavallaan "aallossa etenevien fotonien määrää". Vapaan sm-aallon energia on liike-energian muodossa.
Näiden komponenttien E ja B välille ei ole muodostettavissa vetovoimaa tai vastaavaa.
Sähkömagneettisen aallon \(E\)-komponentin (sähkökenttä) amplitudi on sähkökentän voimakkuus, jonka yksikkö on V/m (voltti per metri). Usein tätä merkitään \(E_0\).
Vastaavasti \(B\)-komponentin (magneettikenttä) amplitudi on magneettivuon tiheys, jonka yksikkö on tesla (Vs/m, volttisekunti per metri). Usein tätä merkitään \(B_0\).
Näiden välillä pätee \(E_0 = cB_0\), missä \(c\) on valonnopeus.
Suureet kuvaavat sähkömagneettisen aallon voimakkuutta. Mekaanisen aallon amplitudi on esimerkiksi aaltoilevan narun amplitudi, joka voidaan mitata ihan metreinä. Sm-aalto on luonteeltaan hyvinkin erilainen, jonka seurauksena \(E_0\) ja \(B_0\) eivät ole etäisyyksiä eikä niitä mitata metreissä.
Syy sille, että toisen nimitys on 'voimakkuus' ja toisen 'vuon tiheys', on teoreettisesti varsin mielenkiintoinen. Tämä liittyy siihen, että sähkömagneettinen kenttä ei varsinaisesti etene 3-dimensioisessa (tai relativistisesti 4-dimensioisessa) avaruudessa, vaan se asuu avaruuden pisteisiin liitetyssä erillisessä vektoriavaruudessa. Tässä avaruudessa E- ja B-komponentit eivät ole vektoreita, vaan eräitä muita geometrisia objekteja.
Minäkin olen joskun nämä SM-aallon hommat hallinnut - jopa kolmikulmainen nabla saatiin tungetuksi nelikulmaiseen aaltoputkeen.
Mutta miten selität tämän ristiriidan, kun sanot: "Näiden välillä pätee \(E_0 = cB_0\), missä \(c\) on valonnopeus."
Kun on E0 dimensio V/m ja B0 dimensio on Vs/m,
c·B0 = m/s · Vs/m = V , eikä V/m
Sähkömagneettisen aallon \(E\)-komponentin (sähkökenttä) amplitudi on sähkökentän voimakkuus, jonka yksikkö on V/m (voltti per metri). Usein tätä merkitään \(E_0\).
Vastaavasti \(B\)-komponentin (magneettikenttä) amplitudi on magneettivuon tiheys, jonka yksikkö on tesla (Vs/m, volttisekunti per metri). Usein tätä merkitään \(B_0\).
Näiden välillä pätee \(E_0 = cB_0\), missä \(c\) on valonnopeus.
Suureet kuvaavat sähkömagneettisen aallon voimakkuutta. Mekaanisen aallon amplitudi on esimerkiksi aaltoilevan narun amplitudi, joka voidaan mitata ihan metreinä. Sm-aalto on luonteeltaan hyvinkin erilainen, jonka seurauksena \(E_0\) ja \(B_0\) eivät ole etäisyyksiä eikä niitä mitata metreissä.
Syy sille, että toisen nimitys on 'voimakkuus' ja toisen 'vuon tiheys', on teoreettisesti varsin mielenkiintoinen. Tämä liittyy siihen, että sähkömagneettinen kenttä ei varsinaisesti etene 3-dimensioisessa (tai relativistisesti 4-dimensioisessa) avaruudessa, vaan se asuu avaruuden pisteisiin liitetyssä erillisessä vektoriavaruudessa. Tässä avaruudessa E- ja B-komponentit eivät ole vektoreita, vaan eräitä muita geometrisia objekteja.
Minäkin olen joskun nämä SM-aallon hommat hallinnut - jopa kolmikulmainen nabla saatiin tungetuksi nelikulmaiseen aaltoputkeen.
Mutta miten selität tämän ristiriidan, kun sanot: "Näiden välillä pätee \(E_0 = cB_0\), missä \(c\) on valonnopeus."
Kun on E0 dimensio V/m ja B0 dimensio on Vs/m,
c·B0 = m/s · Vs/m = V , eikä V/m
Hups. Syy on se, että kirjoitin ulkomuistista B:n yksikön väärin. E:n yksikkö on V/m ja B:n Vs/m2
Sähkömagneettisen aallon \(E\)-komponentin (sähkökenttä) amplitudi on sähkökentän voimakkuus, jonka yksikkö on V/m (voltti per metri). Usein tätä merkitään \(E_0\).
Vastaavasti \(B\)-komponentin (magneettikenttä) amplitudi on magneettivuon tiheys, jonka yksikkö on tesla (Vs/m, volttisekunti per metri). Usein tätä merkitään \(B_0\).
Näiden välillä pätee \(E_0 = cB_0\), missä \(c\) on valonnopeus.
Suureet kuvaavat sähkömagneettisen aallon voimakkuutta. Mekaanisen aallon amplitudi on esimerkiksi aaltoilevan narun amplitudi, joka voidaan mitata ihan metreinä. Sm-aalto on luonteeltaan hyvinkin erilainen, jonka seurauksena \(E_0\) ja \(B_0\) eivät ole etäisyyksiä eikä niitä mitata metreissä.
Syy sille, että toisen nimitys on 'voimakkuus' ja toisen 'vuon tiheys', on teoreettisesti varsin mielenkiintoinen. Tämä liittyy siihen, että sähkömagneettinen kenttä ei varsinaisesti etene 3-dimensioisessa (tai relativistisesti 4-dimensioisessa) avaruudessa, vaan se asuu avaruuden pisteisiin liitetyssä erillisessä vektoriavaruudessa. Tässä avaruudessa E- ja B-komponentit eivät ole vektoreita, vaan eräitä muita geometrisia objekteja.
Minäkin olen joskun nämä SM-aallon hommat hallinnut - jopa kolmikulmainen nabla saatiin tungetuksi nelikulmaiseen aaltoputkeen.
Mutta miten selität tämän ristiriidan, kun sanot: "Näiden välillä pätee \(E_0 = cB_0\), missä \(c\) on valonnopeus."
Kun on E0 dimensio V/m ja B0 dimensio on Vs/m,
c·B0 = m/s · Vs/m = V , eikä V/m
Hups. Syy on se, että kirjoitin ulkomuistista B:n yksikön väärin. E:n yksikkö on V/m ja B:n Vs/m2
Niinpä, tuskinpa säteilyn, magneettikentän tms tyyppistä tiheyttä voikaan esittää muutoin kuin pinta-alayksikköä kohti.
Huomenta