Sähkömagneettisen aallon olemus

[pähkäilijä]

Iltapäivää. Kuten QS kirjoitti:

Aalto on ratkaisu Maxwellin yhtälöön, joka on aaltoyhtälö, mutta eri tyyppinen kuin mekaanisen aallon yhtälö (jousi, viulun kieli tms).

Mekaanisten aaltojen (paine, meren aallot, viulun kieli ym.) aaltoyhtälöt johdetaan Newtonin mekaniikasta käyttäen erityisesti Newtonin II lakia. Keskeisiä käsitteitä on massa ja massan nopeus ja kiihtyyys. Aaltoyhtälö on siis tällöin sovellutus Newtonin mekaniikasta. Kyseessä on siis massakappaleiden liikkeestä.

Elekrodynamiikan aaltoyhtälöt johdetaan taasen Maxwellin yhtälöistä, jotka kuvaavat sähkö- ja magneettikenttiä (käytän tassä populaaria ilmaisua magneettikenttä) ja niillä ei ole oikeastaan mitään tekemistä Newtonin mekaniikan kanssa.

Kummassakin tapauksessa voidaan puhua aalloista ja taajuuksista ym. aaltoihin liittyvästä, jotka ovat matemaattisia käsitteitä. Kuitenkaan analogiaa ei pidä viedä liian pitkälle siten että mekaanisten aaltojen (viulu, ääni) fysiikasta siirretään tulkintoja sähkö-ja magneettikenttien puolelle, vaikka monesti tämä on mahdollista.

Lisähuomio. Tyhjässä avaruudessa liikkuva sähkökenttä tarvitsee kaverikseen aina magneettikentän ja kumpikin tavallaan vuorottelee siitä että kumpi on vastuussa koko kentästä. Tämä voisi jotenkin vastata mekaanista aaltoliikettä siinä, että sähkömagneettisen aallon energiatiheys tietyssä valitussa kohdassa avaruutta (havaitsija mittareineen) on välillä magneettikentässä ja välillä sähkökentässä ja nämä oskilloivat, kentän energiatiheys kyseissä paikassa on kuitenkin vakio.

Edit: siis perusmuotoisessa tietyn taajuuden omaavassa tasoaallossa.

Tämä vastaa jotenkin mekaanisen aallon (meren aalto) liikuttaman kappaleen (kaljatölkki) liikettä ylös/alas-suunnissa. Tölkillä on potentiaalienergiaa ja liike-energiaa, jotka oskilloivat, mutta tölkin energia on vakio.

Jos otetaan sellainen tulkinta dynamiikasta että kentän arvo kasvaa yläkuolokohdassa maksimiin ja samoin alakuolokohdassa, niin liike olisi ilmaista. Tarkoitan että energia olisi vakio kaikissa aallon kohdissa mutta energian liikuttelu olisi ilmaista.

 

Hmm.

Nyt kyllä täytyy kysyä että mitä tarkoitat kentällä ensimmäisessä boldatussa kohdassa? sähkökenttä/magneettikenttä/SM-kenttä?

Termit ylä/alakuolokohdasta kuulostavat joltain 60-luvulta valmistuneelta, mutta voi olla että niitä vielä käytetään.

Toinen boldattu kohta on se, että mitä tarkoitat energian ilmaisella liikuttelulla? Onko sitten olemassa jotain ei-niin-ilmaista energian liikuttelua?

Tarkoitin molempia kenttiä, magneetti ja sähkö.
Kuolokohdat on vaan slangia Huippukohdat ehkä oikeampi sana.
Tarkoitin poikittaisella liikuttelulla sitä että mihin tahansa suuntaan liikuttelu lienee työn takana. Vai onko kenttäarvo immateriaalinen asia ja siksi sen liikuttelu ei vaadi energiaa?

[QS]

Jos otetaan sellainen tulkinta dynamiikasta että kentän arvo kasvaa yläkuolokohdassa maksimiin ja samoin alakuolokohdassa, niin liike olisi ilmaista. Tarkoitan että energia olisi vakio kaikissa aallon kohdissa mutta energian liikuttelu olisi ilmaista. Tämä on se ongelma. Voiko liikkeen energia tyystin puuttua sm-aallon poikittaissuunnassa? Pitkittäissuunnassa toki on ainakin liikemäärä mutta poikittaissuunnassa luulisi kanssa löytyvän vastaavaa.
On sellainen aavistus että poikittainen energiatalous on tarkoituksella jätetty pois kaavoista koska se ei vaikuta tuloksiin. Oliskohan se supistunut pois.
Kun luin sähkön historia kirjaa, siellä kuvattiin kuinka ensin Faraday laboratoriossa teki mittauksia, sitten Maxwell laati niiden perusteella kaavoja, sitten Heavyside muokkasi kaavat kompaktiin muotoon. Ehkä se on sitten Heavysiden syy että dynamiikka on supistunut pois?

Tässä on nyt kyse siitä, että koetetaan rinnastaa mekaaninen pistemäinen kappale ja sähkömagneettinen aalto.

Ongelma on se, että sähkömagneettisesta aallosta ei voi poimia pistettä (x,y,z), ja sanoa, että tässä pisteessä energia on E. Aalto ei muodostu massallisista kappaleista, joita on n kpl. Siksi tämä E on määrittelemätön.

Yksittäiselle fotonille energia voidaan kyllä laskea, se on se tuttu \(E = hf = hc/\lambda\).

Sm-aallolle voidaan määritellä energiatiheys \(\mathcal{H}\). Samalla tavalla kuin litralle jugurttia voidaan laskea energiatiheys. Koko litran energia \(H\) saadaan kertomalla energiatiheys \(\mathcal{H}\) purkin tilavuudella \(V\).

Olisi toki erittäin teoreettisesti mahdollista jakaa jugurttimössö niin pieniin osiin, että yhden jugurttihiukkasen energia saadaan laskettua. Tämä vastaisi yhden fotonin energiaa. Sitten kerrotaan se purkissa olevien jugurttihiukkasten lukumäärällä.

Mutta sm-aaltoa ei voi jakaa massapisteiksi. Sen sijaan aallon energiatiheys \(\mathcal{H}\) voidaan integroida halutussa tilavuudessa \(V\). Tuloksena on aallon energia \(H\) valitussa tilavuudessa \(V\).

On myös olennaista, että energialla ei ole suuntaa. Ei voida sanoa "aallon energia on pohjoiseen". Ei myöskään ole energiaa poikittais- tai pitkittäis-suuntaan, on vain energiatiheys. Samoin kuin jugurttimössöllä on energiatiheys.

Kun halutaan määritellä aallon energian kuljetuksen suunta ja suuruus, käytetään Poyntingin vektoria \(\vec S\), joka on aallon kuljettama energia pinta-ala yksikön läpi per aikayksikkö (esim. wattia per neliömetri, watti = joule per sekunti). Tämä on vektorisuure, jolla on suunta ja suuruus. Sm-aallon tapauksessa suunta on aallon etenemissuunta.

Saman kaltainen suure voitaisiin laskea myös jugurttipurkille, joka matkustaa junalla pohjoiseen. Sekin kuljettaa energiaa pinta-alayksikön läpi per aikayksikkö.

Koetan tässä vain selittää sitä, että massakappaleiden ja sähkömagneettisen aallon rinnastus ei lähtökohtaisesti onnistu. Mekaanisen aallon amplitudi, aallon voimakkuus, on fysikaalisessa avaruudessa oleva suure, ja se on metrejä. Se on jonkin massakappaleen siirtymä lepotilasta, metreinä tai sentteinä.

Sm-aallon E- ja B-komponentit eivät ole metrejä eivätkä ne ole arkijärjellä ajateltavissa olevia vektoreita tai siirtymiä jostain kohdasta toiseen. Ne ovat varsin abstrakteja komponentteja, joita ei saisi ajatella liian konkreettisesti. Matematiikalla kuvattuna ne ovat differentiaalimuotoja, toinen on 1-muoto ja toinen 2-muoto. Nämkin vielä siten, että avaruus on hajotettu kahteen eri osaan. Ne saadaan kasattua yhteen, kun muodostetaan sähkömagneettinen tensori, joka on 2-muoto tässä 4-dimensioisessa aika-avaruudessa. Tämä ehkä kiteyttää sen, että mekaanisen aallon ja sm-aallon yhteiset ominaisuudet ovat vähäisiä.

[pähkäilijä]

Jos otetaan sellainen tulkinta dynamiikasta että kentän arvo kasvaa yläkuolokohdassa maksimiin ja samoin alakuolokohdassa, niin liike olisi ilmaista. Tarkoitan että energia olisi vakio kaikissa aallon kohdissa mutta energian liikuttelu olisi ilmaista. Tämä on se ongelma. Voiko liikkeen energia tyystin puuttua sm-aallon poikittaissuunnassa? Pitkittäissuunnassa toki on ainakin liikemäärä mutta poikittaissuunnassa luulisi kanssa löytyvän vastaavaa.
On sellainen aavistus että poikittainen energiatalous on tarkoituksella jätetty pois kaavoista koska se ei vaikuta tuloksiin. Oliskohan se supistunut pois.
Kun luin sähkön historia kirjaa, siellä kuvattiin kuinka ensin Faraday laboratoriossa teki mittauksia, sitten Maxwell laati niiden perusteella kaavoja, sitten Heavyside muokkasi kaavat kompaktiin muotoon. Ehkä se on sitten Heavysiden syy että dynamiikka on supistunut pois?

Tässä on nyt kyse siitä, että koetetaan rinnastaa mekaaninen pistemäinen kappale ja sähkömagneettinen aalto.

Ongelma on se, että sähkömagneettisesta aallosta ei voi poimia pistettä (x,y,z), ja sanoa, että tässä pisteessä energia on E. Aalto ei muodostu massallisista kappaleista, joita on n kpl. Siksi tämä E on määrittelemätön.

Yksittäiselle fotonille energia voidaan kyllä laskea, se on se tuttu \(E = hf = hc/\lambda\).

Sm-aallolle voidaan määritellä energiatiheys \(\mathcal{H}\). Samalla tavalla kuin litralle jugurttia voidaan laskea energiatiheys. Koko litran energia \(H\) saadaan kertomalla energiatiheys \(\mathcal{H}\) purkin tilavuudella \(V\).

Olisi toki erittäin teoreettisesti mahdollista jakaa jugurttimössö niin pieniin osiin, että yhden jugurttihiukkasen energia saadaan laskettua. Tämä vastaisi yhden fotonin energiaa. Sitten kerrotaan se purkissa olevien jugurttihiukkasten lukumäärällä.

Mutta sm-aaltoa ei voi jakaa massapisteiksi. Sen sijaan aallon energiatiheys \(\mathcal{H}\) voidaan integroida halutussa tilavuudessa \(V\). Tuloksena on aallon energia \(H\) valitussa tilavuudessa \(V\).

On myös olennaista, että energialla ei ole suuntaa. Ei voida sanoa "aallon energia on pohjoiseen". Ei myöskään ole energiaa poikittais- tai pitkittäis-suuntaan, on vain energiatiheys. Samoin kuin jugurttimössöllä on energiatiheys.

Kun halutaan määritellä aallon energian kuljetuksen suunta ja suuruus, käytetään Poyntingin vektoria \(\vec S\), joka on aallon kuljettama energia pinta-ala yksikön läpi per aikayksikkö (esim. wattia per neliömetri, watti = joule per sekunti). Tämä on vektorisuure, jolla on suunta ja suuruus. Sm-aallon tapauksessa suunta on aallon etenemissuunta.

Saman kaltainen suure voitaisiin laskea myös jugurttipurkille, joka matkustaa junalla pohjoiseen. Sekin kuljettaa energiaa pinta-alayksikön läpi per aikayksikkö.

Koetan tässä vain selittää sitä, että massakappaleiden ja sähkömagneettisen aallon rinnastus ei lähtökohtaisesti onnistu. Mekaanisen aallon amplitudi, aallon voimakkuus, on fysikaalisessa avaruudessa oleva suure, ja se on metrejä. Se on jonkin massakappaleen siirtymä lepotilasta, metreinä tai sentteinä.

Sm-aallon E- ja B-komponentit eivät ole metrejä eivätkä ne ole arkijärjellä ajateltavissa olevia vektoreita tai siirtymiä jostain kohdasta toiseen. Ne ovat varsin abstrakteja komponentteja, joita ei saisi ajatella liian konkreettisesti. Matematiikalla kuvattuna ne ovat differentiaalimuotoja, toinen on 1-muoto ja toinen 2-muoto. Nämkin vielä siten, että avaruus on hajotettu kahteen eri osaan. Ne saadaan kasattua yhteen, kun muodostetaan sähkömagneettinen tensori, joka on 2-muoto tässä 4-dimensioisessa aika-avaruudessa. Tämä ehkä kiteyttää sen, että mekaanisen aallon ja sm-aallon yhteiset ominaisuudet ovat vähäisiä.

Jospa se Pointingin vektori riittää oikeisiin tuloksiin? Siis Heavyside olisi jättänyt tarkoituksella monimutkaisuuden pois ja se selittäisi sen ettei dynamiikkaa nähdä poikittaissuunnassa. Itse näen nyt näin:
Energia ladataan poikittaissuuntaan mutta luonto kääntää sen pitkittäissuuntaan eli valon etenemissuuntaan. Kuinka luonto sen tekee, menee yli ymmärryksen. Eli poikittainen aaltoliike on ikäänkuin ammuksen sisältö ja eteenpäinliike on ammuksen suunta.
Mutta en tiedä ja siksi täytyy olla varovainen jos hökötys romahtaa.

[QS]

Jos otetaan sellainen tulkinta dynamiikasta että kentän arvo kasvaa yläkuolokohdassa maksimiin ja samoin alakuolokohdassa, niin liike olisi ilmaista. Tarkoitan että energia olisi vakio kaikissa aallon kohdissa mutta energian liikuttelu olisi ilmaista. Tämä on se ongelma. Voiko liikkeen energia tyystin puuttua sm-aallon poikittaissuunnassa? Pitkittäissuunnassa toki on ainakin liikemäärä mutta poikittaissuunnassa luulisi kanssa löytyvän vastaavaa.
On sellainen aavistus että poikittainen energiatalous on tarkoituksella jätetty pois kaavoista koska se ei vaikuta tuloksiin. Oliskohan se supistunut pois.
Kun luin sähkön historia kirjaa, siellä kuvattiin kuinka ensin Faraday laboratoriossa teki mittauksia, sitten Maxwell laati niiden perusteella kaavoja, sitten Heavyside muokkasi kaavat kompaktiin muotoon. Ehkä se on sitten Heavysiden syy että dynamiikka on supistunut pois?

Tässä on nyt kyse siitä, että koetetaan rinnastaa mekaaninen pistemäinen kappale ja sähkömagneettinen aalto.

Ongelma on se, että sähkömagneettisesta aallosta ei voi poimia pistettä (x,y,z), ja sanoa, että tässä pisteessä energia on E. Aalto ei muodostu massallisista kappaleista, joita on n kpl. Siksi tämä E on määrittelemätön.

Yksittäiselle fotonille energia voidaan kyllä laskea, se on se tuttu \(E = hf = hc/\lambda\).

Sm-aallolle voidaan määritellä energiatiheys \(\mathcal{H}\). Samalla tavalla kuin litralle jugurttia voidaan laskea energiatiheys. Koko litran energia \(H\) saadaan kertomalla energiatiheys \(\mathcal{H}\) purkin tilavuudella \(V\).

Olisi toki erittäin teoreettisesti mahdollista jakaa jugurttimössö niin pieniin osiin, että yhden jugurttihiukkasen energia saadaan laskettua. Tämä vastaisi yhden fotonin energiaa. Sitten kerrotaan se purkissa olevien jugurttihiukkasten lukumäärällä.

Mutta sm-aaltoa ei voi jakaa massapisteiksi. Sen sijaan aallon energiatiheys \(\mathcal{H}\) voidaan integroida halutussa tilavuudessa \(V\). Tuloksena on aallon energia \(H\) valitussa tilavuudessa \(V\).

On myös olennaista, että energialla ei ole suuntaa. Ei voida sanoa "aallon energia on pohjoiseen". Ei myöskään ole energiaa poikittais- tai pitkittäis-suuntaan, on vain energiatiheys. Samoin kuin jugurttimössöllä on energiatiheys.

Kun halutaan määritellä aallon energian kuljetuksen suunta ja suuruus, käytetään Poyntingin vektoria \(\vec S\), joka on aallon kuljettama energia pinta-ala yksikön läpi per aikayksikkö (esim. wattia per neliömetri, watti = joule per sekunti). Tämä on vektorisuure, jolla on suunta ja suuruus. Sm-aallon tapauksessa suunta on aallon etenemissuunta.

Saman kaltainen suure voitaisiin laskea myös jugurttipurkille, joka matkustaa junalla pohjoiseen. Sekin kuljettaa energiaa pinta-alayksikön läpi per aikayksikkö.

Koetan tässä vain selittää sitä, että massakappaleiden ja sähkömagneettisen aallon rinnastus ei lähtökohtaisesti onnistu. Mekaanisen aallon amplitudi, aallon voimakkuus, on fysikaalisessa avaruudessa oleva suure, ja se on metrejä. Se on jonkin massakappaleen siirtymä lepotilasta, metreinä tai sentteinä.

Sm-aallon E- ja B-komponentit eivät ole metrejä eivätkä ne ole arkijärjellä ajateltavissa olevia vektoreita tai siirtymiä jostain kohdasta toiseen. Ne ovat varsin abstrakteja komponentteja, joita ei saisi ajatella liian konkreettisesti. Matematiikalla kuvattuna ne ovat differentiaalimuotoja, toinen on 1-muoto ja toinen 2-muoto. Nämkin vielä siten, että avaruus on hajotettu kahteen eri osaan. Ne saadaan kasattua yhteen, kun muodostetaan sähkömagneettinen tensori, joka on 2-muoto tässä 4-dimensioisessa aika-avaruudessa. Tämä ehkä kiteyttää sen, että mekaanisen aallon ja sm-aallon yhteiset ominaisuudet ovat vähäisiä.

Jospa se Pointingin vektori riittää oikeisiin tuloksiin? Siis Heavyside olisi jättänyt tarkoituksella monimutkaisuuden pois ja se selittäisi sen ettei dynamiikkaa nähdä poikittaissuunnassa. Itse näen nyt näin:
Energia ladataan poikittaissuuntaan mutta luonto kääntää sen pitkittäissuuntaan eli valon etenemissuuntaan. Kuinka luonto sen tekee, menee yli ymmärryksen. Eli poikittainen aaltoliike on ikäänkuin ammuksen sisältö ja eteenpäinliike on ammuksen suunta.
Mutta en tiedä ja siksi täytyy olla varovainen jos hökötys romahtaa.

Siinä mielessä vertauksesi on ainakin sinne päin, että energiatiheys on juurikin \(\frac{1}{2}(E\cdot E + B\cdot B)\). Tämä on tosin ihan vaan numero (yksikkö on J/m³ kun puuttuvat luonnonvakiot asettaa paikalleen), ei siis vektori jolla olisi suunta.

Kun sanot, että energia on "ladattu" näihin, niin se tarkoittaa sitä, että E kentän voimakkuus ja B kentän vuon tiheys yhdessä määräävät energiatiheyden.

Tämän langan luonteen takia painota vielä kerran, että E on tuossa kuvassa yksiköillä V/m, ja B yksiköillä Vs/m², vaikka ne on plotattu x,y -tasoon, jossa yksiköt melko varmasti metrejä tai jotain muita pituusyksiköitä.

[pähkäilijä]

Jos otetaan sellainen tulkinta dynamiikasta että kentän arvo kasvaa yläkuolokohdassa maksimiin ja samoin alakuolokohdassa, niin liike olisi ilmaista. Tarkoitan että energia olisi vakio kaikissa aallon kohdissa mutta energian liikuttelu olisi ilmaista. Tämä on se ongelma. Voiko liikkeen energia tyystin puuttua sm-aallon poikittaissuunnassa? Pitkittäissuunnassa toki on ainakin liikemäärä mutta poikittaissuunnassa luulisi kanssa löytyvän vastaavaa.
On sellainen aavistus että poikittainen energiatalous on tarkoituksella jätetty pois kaavoista koska se ei vaikuta tuloksiin. Oliskohan se supistunut pois.
Kun luin sähkön historia kirjaa, siellä kuvattiin kuinka ensin Faraday laboratoriossa teki mittauksia, sitten Maxwell laati niiden perusteella kaavoja, sitten Heavyside muokkasi kaavat kompaktiin muotoon. Ehkä se on sitten Heavysiden syy että dynamiikka on supistunut pois?

Tässä on nyt kyse siitä, että koetetaan rinnastaa mekaaninen pistemäinen kappale ja sähkömagneettinen aalto.

Ongelma on se, että sähkömagneettisesta aallosta ei voi poimia pistettä (x,y,z), ja sanoa, että tässä pisteessä energia on E. Aalto ei muodostu massallisista kappaleista, joita on n kpl. Siksi tämä E on määrittelemätön.

Yksittäiselle fotonille energia voidaan kyllä laskea, se on se tuttu \(E = hf = hc/\lambda\).

Sm-aallolle voidaan määritellä energiatiheys \(\mathcal{H}\). Samalla tavalla kuin litralle jugurttia voidaan laskea energiatiheys. Koko litran energia \(H\) saadaan kertomalla energiatiheys \(\mathcal{H}\) purkin tilavuudella \(V\).

Olisi toki erittäin teoreettisesti mahdollista jakaa jugurttimössö niin pieniin osiin, että yhden jugurttihiukkasen energia saadaan laskettua. Tämä vastaisi yhden fotonin energiaa. Sitten kerrotaan se purkissa olevien jugurttihiukkasten lukumäärällä.

Mutta sm-aaltoa ei voi jakaa massapisteiksi. Sen sijaan aallon energiatiheys \(\mathcal{H}\) voidaan integroida halutussa tilavuudessa \(V\). Tuloksena on aallon energia \(H\) valitussa tilavuudessa \(V\).

On myös olennaista, että energialla ei ole suuntaa. Ei voida sanoa "aallon energia on pohjoiseen". Ei myöskään ole energiaa poikittais- tai pitkittäis-suuntaan, on vain energiatiheys. Samoin kuin jugurttimössöllä on energiatiheys.

Kun halutaan määritellä aallon energian kuljetuksen suunta ja suuruus, käytetään Poyntingin vektoria \(\vec S\), joka on aallon kuljettama energia pinta-ala yksikön läpi per aikayksikkö (esim. wattia per neliömetri, watti = joule per sekunti). Tämä on vektorisuure, jolla on suunta ja suuruus. Sm-aallon tapauksessa suunta on aallon etenemissuunta.

Saman kaltainen suure voitaisiin laskea myös jugurttipurkille, joka matkustaa junalla pohjoiseen. Sekin kuljettaa energiaa pinta-alayksikön läpi per aikayksikkö.

Koetan tässä vain selittää sitä, että massakappaleiden ja sähkömagneettisen aallon rinnastus ei lähtökohtaisesti onnistu. Mekaanisen aallon amplitudi, aallon voimakkuus, on fysikaalisessa avaruudessa oleva suure, ja se on metrejä. Se on jonkin massakappaleen siirtymä lepotilasta, metreinä tai sentteinä.

Sm-aallon E- ja B-komponentit eivät ole metrejä eivätkä ne ole arkijärjellä ajateltavissa olevia vektoreita tai siirtymiä jostain kohdasta toiseen. Ne ovat varsin abstrakteja komponentteja, joita ei saisi ajatella liian konkreettisesti. Matematiikalla kuvattuna ne ovat differentiaalimuotoja, toinen on 1-muoto ja toinen 2-muoto. Nämkin vielä siten, että avaruus on hajotettu kahteen eri osaan. Ne saadaan kasattua yhteen, kun muodostetaan sähkömagneettinen tensori, joka on 2-muoto tässä 4-dimensioisessa aika-avaruudessa. Tämä ehkä kiteyttää sen, että mekaanisen aallon ja sm-aallon yhteiset ominaisuudet ovat vähäisiä.

Jospa se Pointingin vektori riittää oikeisiin tuloksiin? Siis Heavyside olisi jättänyt tarkoituksella monimutkaisuuden pois ja se selittäisi sen ettei dynamiikkaa nähdä poikittaissuunnassa. Itse näen nyt näin:
Energia ladataan poikittaissuuntaan mutta luonto kääntää sen pitkittäissuuntaan eli valon etenemissuuntaan. Kuinka luonto sen tekee, menee yli ymmärryksen. Eli poikittainen aaltoliike on ikäänkuin ammuksen sisältö ja eteenpäinliike on ammuksen suunta.
Mutta en tiedä ja siksi täytyy olla varovainen jos hökötys romahtaa.

Siinä mielessä vertauksesi on ainakin sinne päin, että energiatiheys on juurikin \(\frac{1}{2}(E\cdot E + B\cdot B)\). Tämä on tosin ihan vaan numero (yksikkö on J/m³ kun puuttuvat luonnonvakiot asettaa paikalleen), ei siis vektori jolla olisi suunta.

Kun sanot, että energia on "ladattu" näihin, niin se tarkoittaa sitä, että E kentän voimakkuus ja B kentän vuon tiheys yhdessä määräävät energiatiheyden.

Tämän langan luonteen takia painota vielä kerran, että E on tuossa kuvassa yksiköillä V/m, ja B yksiköillä Vs/m², vaikka ne on plotattu x,y -tasoon, jossa yksiköt melko varmasti metrejä tai jotain muita pituusyksiköitä.

Tuosta kuvasta palautui mieleen taas yksi kysymys, kumpi on todellinen tilanne, pitkä aalto vai lyhyt pätkä aallosta? Kun luin Bruce Schummin kirjan 'Syvällä asioiden sydämessä' niin hän vertasi aaltoa meren aaltoihin ja väitti että sama aalto jatkuu taaksepäin ties kuinka pitkälle. En vaan ymmärrä kuinka energia olisi jakautunut koko matkalle. Eikö energia ole vain yhdessä kohdassa ja kun se absorboituu niin se on sama kuin aaltofunktion romahdus?

[QS]

En vaan ymmärrä kuinka energia olisi jakautunut koko matkalle. Eikö energia ole vain yhdessä kohdassa ja kun se absorboituu niin se on sama kuin aaltofunktion romahdus?

Okei. Unohdetaan aalto. On jugurttipurkki. Jos väittäisin (mitä en tietysti tekisi,koska järjetöntä), että kaikissa mössöpurkin paikoissa on energiaa 5 joulea, niin mitä ajatuksia mössön kokonaiseneriga sinussa härättää?

[pähkäilijä]

En vaan ymmärrä kuinka energia olisi jakautunut koko matkalle. Eikö energia ole vain yhdessä kohdassa ja kun se absorboituu niin se on sama kuin aaltofunktion romahdus?

Okei. Unohdetaan aalto. On jugurttipurkki. Jos väittäisin (mitä en tietysti tekisi,koska järjetöntä), että kaikissa mössöpurkin paikoissa on energiaa 5 joulea, niin mitä ajatuksia mössön kokonaiseneriga sinussa härättää?

Sehän johtaisi äärettömään lukuun luultavasti.

[QS]

En vaan ymmärrä kuinka energia olisi jakautunut koko matkalle. Eikö energia ole vain yhdessä kohdassa ja kun se absorboituu niin se on sama kuin aaltofunktion romahdus?

Okei. Unohdetaan aalto. On jugurttipurkki. Jos väittäisin (mitä en tietysti tekisi,koska järjetöntä), että kaikissa mössöpurkin paikoissa on energiaa 5 joulea, niin mitä ajatuksia mössön kokonaiseneriga sinussa härättää?

Sehän johtaisi äärettömään lukuun luultavasti.

Kyllä. Samoin klassisen sm-aallon energia ei ole yhdessä kohdassa, vaan jakautunut siihen tilavuuteen, jossa aalto on. Energiatiheyden ja tilavuuden kautta saadaan aallon kokonaisenergia.

Kun sähkömagnetismi kvantisoidaan, niin tilanne muuttuu. Sitten voidaan ainakin periaatetasolla muodostaa kentän yksittäinen energiakvantti, joka on fotoni.

[x Poistettu käyttäjä x]

Vedän keskustelua vähän takaisin tuohon pohtimaani energian siirtoon.
QS on siinä oikeassa että ilmiö ei itsessään ole mekaanisesti vuorovaikuttavien pistemäisten objektien systeemi. Se mitä itse kuitenkin hain, on jonkinlainen maanläheinen analogia, jonka kautta ymmärtää konkreettisemmin, miten jatkuvassa energiatasapainossa oleva syystemi voi toimia energian kantajana.
Jonkinlainen kuva tai piirroskin on hyvä.
Jogurttipurkki-esimerkki on hyvä yleistys ohjaamaan ajatusta juuri siihen ajatusvirheeseen, jonka voi tehdä jos mekanismi ja yksinkertaistaa liikaa.
Paras yleistys voisi olls teoriaan nojaava kuviteltu mekaaninen kuvaus, joka ilmentää teoriaa. Ja taustateoria on silti ymmärrety.

Kaivelin asiaa vielä. Sähkömagneettisessa aallossa, kuten nimikin jo kertoo, sähkökenttä ja magneettikenttä ylläpitävät toisiaan.
Kumpikin muuttaa jatkuvasti muotoaan ja toisen muodonmuutos vaikuttaa toiseen, ja syntyy jatkuva itseään ylläpitävä aalto.
En osaa muutoin asiaa ilmaista, kuin että ymmärrykseni mukaan, kun luodaan sähkömagneettinen aalto, luodaan ikään kuin ilmiö joka värähtelee ikuisesti, jos aalto ei kohtaa väliainetta.
Aalto itsessään on "ladattu", ja lataus ilmoitetaan suhteessa pituus ja pinta-ala yksiköihin. Eli sillä on potentiaali tehdä työtä.

Suorin ja yksi mielenkiintoisimmista yhteyksistä mekaaniseen todellsuuteen on säteilypaine. Sähkömagneettiset aallot voivat nimittäin siirtää kohteita osuessaan niihin. Eli niillä on kuin onkin kyky tehdä myös mekaanista työtä.

Teenköhän väärän tulkinnan jos sanon, että sähkömagneettisen aalon "kantama" energia ilmenee nimenomaan ja ainoastaan nopeutena/liikemääränä. Itse värähtely on ainoastaan latauksen ilmentymä. Eli ikään kuin potentiaali.
Eli mitään energiaa ei ole varsinaisesti liikkeellä tai erikseen kannetta. Energiasisältö ilmenee vasta kun se purkautuu, absorboituu tai muuten vuorovaikuttaa jonkin objektin kanssa.

[Kontra]

Sm-aaltoa tarkastellaan aina yhdessä pisteessä eli ajallisesti niin, että ajatellaan sähkökentän aiheuttavan magneettikentän ja magneettikentän aiheuttavan sähkökentän jne.

Esitän tässä erikoisen näkökohdan, jota en ole missään esityksessä nähnyt mainittavan. Jos tarkasteltaisiin sm-aaltoa niin, että liikutaan aallon mukana, huomataan, ettei aallossa havaita minkäänlaista sähkökentän ja magneettikentän vuorovaikutusta (poikittaista liikettä), vaan aalto etenee sähkö- ja magneettikentät kumpikin muuttumattomana sinimuotoisena kuin ”lettipullan pötkönä”, ja vain amplitudi laskee, kun aalto hajaantuu.

Eli vain sm-aallon syntyessä ja se vastaanotettaessa tai heijastuessa sähkö- ja magneettikentät synnyttävät toisensa.