Sähkömagneettisen aallon olemus

[Abezethibou]

Aiheesta hieman sivuun, vaikka ei kuitenkaan.....

Antenneista puheenollen itseäni on kiinnostanut erikoisesti se onko passiivinen antennitekniikka ilman antennivahvistinta jo saavuttanut huippunsa ?
Parhaiden lähetin ja vastaanotin antennien kokokysymyksetkin tulevat lopulta vastaan.
Ps.
Löysin ristikäämityn litz-langalla käämityn pitkä-aaltokelan, keskiaaltokelan ja lyhytaaltokelan entisestä kidekoneestani, myös ikivanhan OA 79 -germanium ilmaisindiodin plus ilmaeristeisen 2X500 pF säätökondensaattorin.
Tavallista kauraa, mutta jännittävää kaikessa yksinkertaisuudessaan.
Tai ehkä juuri siksi.
Kidekoneella ei tietenkään enään mitään käytännön merkitystä, mutta olihan se hienoa kun kidekoneella kuului " ilman sähköä " ja tuossa tapauksessa niin lujaa kun kuuluikin. Mutta ei magneettisella kuulokekapselilla.
Kidekuuloke oli ylivoimainen.
Terveisin "melkein Ham".
Ps.2: Muistini palailee pätkittäin.
On olemassa havaintoja kuinka lähetysaseman läheisyydessä ihmiset olivat kuulleet radio-ohjelmaa kodinkoneistakin, mistä minulla ei ole ainakaan tällä hetkellä linkkejä aihetodisteiksi, mutta ehkä niinkin voi käydä suotuisissa olosuhteissa ?

Jos antenneja tarkastelee vähän laajemmin, niin siellä kehitetään koko ajan mitä hurjempia juttuja.
https://phys.org/news/2023-10-physicist ... radio.html
Aikoinaan Lahdessa tiskipöydästä alkoi kuulua musiikkia hapettuneen niitin toimiessa ilmaisimena.

Yötä
Antenni muistimetallista ja joka muuttaa muotoaan ?
Pakko kysyä, missä käytännön sovelluksissa ne mahdollisesti pääsevät oikeuksiinsa eli ovat hyviä ?
Testimalli näytti kokonsa puolesta korkeille HF-taajuuksille kehitetyltä.
Miten lämpötilaherkkyys muotoon vaikuttaa antennin hyvyyteen, vai onkohan tarkoitus pitää antenni tarkasti suppeakaistaisena lämpötilavaihteluista huolimatta ?

Sehän voi muuttaa muotoaan vaikka se takia, että se halutaan vireeseen jollekin toiselle taajuudelle tai toisenlainen suuntakuvio. Kyllä tuollaiselle helposti keksii vaikka mitä sovellutuksia. Satelliitissa se voisi olla pienenä sykkyränä laukaisun ajan ja perillä muuttua antenniksi.

[QS]

Toisessa koordinaatistossa Lorentz-voima on samaa muotoa \(\mathbf F' = q(\mathbf E' + \mathbf v' \times \mathbf B')\), missä vektorisuureet on Lorentzmuunnettu. Muodon säilyminen on seuraus siitä, että Maxwellin sähkömagnetismi ja suhteellisuusteoria ovat yhteensopivia.

3-vektoreilla kirjoitettuna tuota lakia ei kuitenkaan sanota kovariantiksi, sillä esim \(\mathbf F\) ja \(\mathbf v\) muuntuvat varsin epätriviaalisti lausekkeiksi \(\mathbf F'\) ja \(\mathbf v'\).

....

pitää paikkaansa, mutta 3-vektoriesityskin antaa samat ennusteet, kun sitä käyttää oikein. Itsekin olen tuota joskus pyörittänyt, ja siinä on yksityiskohtia, joka pitää huomata ja miettiä. Ensimmäinen yksityiskohta on se, että voimavektori \(\mathbf F = d\mathbf p / dt\), missä relativistinen liikemäärä \(\mathbf p = \gamma m \mathbf v\).

 

Mietin, että tämän voisi demonstroida konkreettisesti. Koordinaatistossa K(t,x,y,z) on staattinen sähkömagneettinen kenttä, jonka komponentit ovat \(\mathbf E= (0,0,E_z)\) ja \(\mathbf B= (0,B_y,0)\). Varaus \(q\) on paikallaan, sen nopeus on siis \(\mathbf v = 0\).

Lorentzin voima K:ssa on \(\mathbf F = q(\mathbf E + \mathbf v \times \mathbf B) = q\mathbf E = (0,0,q E_z)\).

Tehdään pusku koordinaatistoon K', joka liikkuu x-akselin suuntaan nopeudella \(\mathbf u = (u, 0, 0)\). E- ja B-komponenttien muunnoskaavat löytyvät lähes kaikista sähkömagnetismia käsittelevistä teoksista, ja tässä tapauksessa muunnetut komponentit ovat

\(\begin{align}
\mathbf E' &= (0,0,\gamma (E_z + u B_y)) \\
\mathbf B' &= (0,\gamma (B_y+uE_z),0)
\end{align}\)

missä \(\gamma=1/\sqrt{1-u^2}\). Varauksen nopeus K':ssa on negatiivisen x-akselin suuntaan \(\mathbf v' = (-u, 0,0)\). Jos varauksella olisi nollasta poikkeava nopeus K:ssa, niin \(\mathbf v'\) saataisiin nopeuksien relativistisesta yhteenlaskukaavasta.

Nyt voidaan laskea Lorentz-voima K':ssa

\(\begin{align}
\mathbf F' &= q(\mathbf E' + \mathbf v' \times \mathbf B') \\
&=q(0,0,\gamma_u (E_z + u B_y)+(\ (-u, 0,0)\times (0,\gamma_u(B_y+uE_z),0)\ ) \\
&= (0,0,qE_z/\gamma)
\end{align}\)

missä ristitulot ja vektorisummat laskin tietokoneella, mielestäni oikein. Koordinaatistossa K' Lorentzin voima \(\mathbf F'\) on edelleen z-akselin suuntainen, mutta gamma-kertoimella korjattu.

Lorentzin voiman kovariantti muoto on

\(f^\mu=q F^{\mu\nu} u_\nu\)

Voima K:ssa saadaan, kun sijoitetaan signatuurilla (+,-,-,-) paikallaan olevan varauksen nelinopeus \(u_\nu = (1,0,0,0)\) ja sähkömagneettisen tensorin nollasta poikkeavat komponentit \(F^{30}=-F^{03}=E_z\) ja \(F^{13}=-F^{31}=B_y\). Näistä saadaan helposti

\(f^\mu=q F^{\mu\nu} u_\nu = (0,0,0,q E_z)^T\)

Tuo \(f^{\mu}\) on kontravariantti vektori, joten K':uun siirrytään Lorentz-muunnoksella

\(\begin{align}
f'^\mu&={\Lambda^{\mu}}_{\nu} f^\nu \\\\
&=\begin{pmatrix}
\gamma & -\gamma u & 0 & 0 \\
-\gamma u & \gamma & 0 & 0 \\
0 & 0 & 1 & 0 \\
0 & 0 & 0 & 1
\end{pmatrix}
\begin{pmatrix}
0 \\
0 \\
0 \\
qE_z
\end{pmatrix} =

\begin{pmatrix}
0 \\
0 \\
0 \\
qE_z
\end{pmatrix}
\end{align}\)

mikä tässä triviaalia, kun mukana vain z-komponentti. Tästä K':n nelivoimasta \(f'^\mu\) voidaan poimia 3-voima käyttämällä 4-voiman \(f^\mu\) ja 3-voiman \(\mathbf F\) välistä kaavaa

\(f^\mu = (\gamma (\mathbf F \cdot \mathbf v), \gamma\mathbf F)^T= (\gamma (\mathbf F \cdot \mathbf v), \gamma F_x, \gamma F_y, \gamma F_z)^T\)

missä \(\mathbf v\) on hiukkasen nopeus. Tässä tapauksessa 3-voima K':ssa on

\(\mathbf F' = (0,0,F_z)=(0,0,f'^3/\gamma) = (0,0,qE_z/\gamma)\)

mikä on sama kuin Lorentzin voiman 3-vektorimuodolla saatu \(\mathbf F'\).

Kaavan kovariantti muoto on helpompi, kun E- ja B-komponentit ovat vähemmän triviaaleja ja varsinkin kun hiukkasen nopeusvektori \(\mathbf v\) ja puskunopeus \(\mathbf u\) eivät ole yhdensuutaiset.

[pähkäilijä]

Oli miten oli, mutta eikö kvanttiteoria kuvaa yhdellä spinillä koko E ja B vyyhdin?

Fotonin hiukkastila kuvaa kyllä kaikki fysikaaliset ominaisuudet: helisiteetti +1/-1, energia, liikemäärä.

Jos Maxwell laskee E ja B laskuja, niin kvanttiteoreetikko pääsee vähemmällä kun pakkaa energian pyörimiseen vaikka aika kytketään pois päältä.

Energia ei ole pyörimisessä, vaan kyseessä on energiapaketti tai kvantti, jota kutsutaan hiukkaseksi. Pyöriminen on hiukkasen sisäinen ominaisuus, joka on joko +1 tai -1. Tuo pyöriminen ei tapahdu ajassa+avaruudessa, vaan se on hiukkasen sisäinen kvanttiluku. Kun näitä hiukkasia ajatellaan superpositiossa, niin saadaan kuvattua kaikki polarisaatiotilat.

Kun aika kytketään päälle, filmi jatkuu. Tässä kohtaa kvanttiteoria vaikuttaa helpommalta. Mutta ehkä todellisuus on mutkikkaampaa.

Aika "on päällä" koko ajan.

Jos polariaatioon palataan, niin hiukkasen lisäksi myös kvanttikenttään on sisällytettävä polarisaatio, ja valitettavasti tekninen toteutus ei ole helppo. Polarisaatio kuvataan neljällä lineaarisesti riippumattomalla polarisaatio(kanta-)vektorilla \(\varepsilon_s\). Näistä rakentuu 4-dimensioinen polarisaatio-vektoriavaruus, jonka kanta on \(\varepsilon_s\), missä \(s=\{0,1,2,3\}\).

Homma menee hiukan työlääksi siinä vaiheessa, kun jokaiseen kantavektoriin liitetään kaikki aika-avaruuden dimensiot \(\mu=\{0,1,2,3\}\), jonka jälkeen polarisaatiovektorit ovat \(\varepsilon^{\mu}_s\), missä jokainen kantavektori \(\varepsilon_s\) on itsessään 4-dimensioinen vektori.

Näistä kuitenkin poistetaan hyvin perustellen fotonin liikemääränvektorin suuntainen polarisaatio ja aikadimension suuntainen polarisaatio. En pysty nyt enempää kirjoittamaan ilman että kertaisin koko touhun, mutta tuohon tyyliin.

QS: Energia ei ole pyörimisessä, vaan kyseessä on energiapaketti tai kvantti, jota kutsutaan hiukkaseksi. Pyöriminen on hiukkasen sisäinen ominaisuus, joka on joko +1 tai -1. Tuo pyöriminen ei tapahdu ajassa+avaruudessa, vaan se on hiukkasen sisäinen kvanttiluku. Kun näitä hiukkasia ajatellaan superpositiossa, niin saadaan kuvattua kaikki polarisaatiotilat.
-----------
Pyörimisen syy näyttää olevan, kuten sanottu, erkautuminen. Kun erkale "jää omilleen", sen ulkoreuna saa pienemmän liikemäärän kuin sisäreuna koska elektronin kenttä kiihtyy, tämä käsitys tulee pingispallosta. Ymmärrän kyllä ettei palloa voi verrata erkaleeseen suoraan mutta ehkä siinä on totuuden siemen.
 Kuitenkin jos elektronin kiihtyvyys voi tuottaa kilometrien tai pikometrien pituisia aaltoja, silloin juuri kiihtyvyys selittää energian.  Jos pallo teoriaa ajatellaan synnystä absorbtioon, sen ehkä voi ajatella vain yhtenä prosessina: kiihdytys ---> jarrutus. Koko matka jää pois jos kerran kontraktio poistaa matkan. Eli kiihdytys elektronista A ja jarrutus elektroniin B, näin jos emissio ja absorbtio tapahtuisi symmetrisesti mikä lienee epätavallista. Valon nopeus on sitten mysteeri, miksi erkaleen pitää mennä niin hirveää vauhtia. Eli jos se ensin on kuin täi tervassa mutta seuraavassa hetkessä maksiminopeudessa, johtuuko se kentästä eikä erkaleesta? Jos kentässä on kireitä säikeitä jotka siirtää muutokset c-nopeudella?

[QS]

Oli miten oli, mutta eikö kvanttiteoria kuvaa yhdellä spinillä koko E ja B vyyhdin?

Fotonin hiukkastila kuvaa kyllä kaikki fysikaaliset ominaisuudet: helisiteetti +1/-1, energia, liikemäärä.

Jos Maxwell laskee E ja B laskuja, niin kvanttiteoreetikko pääsee vähemmällä kun pakkaa energian pyörimiseen vaikka aika kytketään pois päältä.

Energia ei ole pyörimisessä, vaan kyseessä on energiapaketti tai kvantti, jota kutsutaan hiukkaseksi. Pyöriminen on hiukkasen sisäinen ominaisuus, joka on joko +1 tai -1. Tuo pyöriminen ei tapahdu ajassa+avaruudessa, vaan se on hiukkasen sisäinen kvanttiluku. Kun näitä hiukkasia ajatellaan superpositiossa, niin saadaan kuvattua kaikki polarisaatiotilat.

Kun aika kytketään päälle, filmi jatkuu. Tässä kohtaa kvanttiteoria vaikuttaa helpommalta. Mutta ehkä todellisuus on mutkikkaampaa.

Aika "on päällä" koko ajan.

Jos polariaatioon palataan, niin hiukkasen lisäksi myös kvanttikenttään on sisällytettävä polarisaatio, ja valitettavasti tekninen toteutus ei ole helppo. Polarisaatio kuvataan neljällä lineaarisesti riippumattomalla polarisaatio(kanta-)vektorilla \(\varepsilon_s\). Näistä rakentuu 4-dimensioinen polarisaatio-vektoriavaruus, jonka kanta on \(\varepsilon_s\), missä \(s=\{0,1,2,3\}\).

Homma menee hiukan työlääksi siinä vaiheessa, kun jokaiseen kantavektoriin liitetään kaikki aika-avaruuden dimensiot \(\mu=\{0,1,2,3\}\), jonka jälkeen polarisaatiovektorit ovat \(\varepsilon^{\mu}_s\), missä jokainen kantavektori \(\varepsilon_s\) on itsessään 4-dimensioinen vektori.

Näistä kuitenkin poistetaan hyvin perustellen fotonin liikemääränvektorin suuntainen polarisaatio ja aikadimension suuntainen polarisaatio. En pysty nyt enempää kirjoittamaan ilman että kertaisin koko touhun, mutta tuohon tyyliin.

QS: Energia ei ole pyörimisessä, vaan kyseessä on energiapaketti tai kvantti, jota kutsutaan hiukkaseksi. Pyöriminen on hiukkasen sisäinen ominaisuus, joka on joko +1 tai -1. Tuo pyöriminen ei tapahdu ajassa+avaruudessa, vaan se on hiukkasen sisäinen kvanttiluku. Kun näitä hiukkasia ajatellaan superpositiossa, niin saadaan kuvattua kaikki polarisaatiotilat.
-----------
Pyörimisen syy näyttää olevan, kuten sanottu, erkautuminen. Kun erkale "jää omilleen", sen ulkoreuna saa pienemmän liikemäärän kuin sisäreuna ...

Tähän totean sen, mitä olen jo aiemmin todennut (*):

Fotoni on alkeishiukkanen, jolla on kaksi perusominaisuutta: liikemäärä \(\mathbf p\) ja helisiteetti \(\lambda=\pm 1\). Fotoni ei ole klassisen fysiikan pyörivä kappale, jolla on ulkoreuna ja sisäreuna tai muutakaan sen kaltaista. Helisiteetti \(\lambda\) vastaa klassisen fysiikan kulmaliikemäärää, mutta se on kvanttiluku, ja alkeishiukkasen sisäinen ominiaisuus, jota ei voi verrata pyörivään palloon.

Yksi fotoni on yksihiukkastila, ja esimerkiksi ympyräpolarisaation fotoni voidaan kirjoittaa tilavektorina \(\ket{\mathbf p,1}\) tai \(\ket{\mathbf p,-1}\), joista ensimmäisen helisiteetti on "myötäpäivään" ja jälkimmäisen "vastapäivään". Lainausmerkeissä siksi, että kvanttilukua ei saisi siirtää konkreettiseen avaruuteen pyörimään, mutta vertauskuvallisesti noin. Nämä kaksi tilaa ovat helisiteetin ominaistiloja, eli tavallaan fotonitiloja puhtaimmillaan.

Edellisistä voidaan muodostaa muita polarisaatioita superpositio-periaatteella, kuten esimerkiksi tila \(\ket{\mathbf p, \alpha} = \frac{1}{\sqrt 2} \ket{\mathbf p, +1} + \frac{1}{\sqrt 2} \ket{\mathbf p, -1}\), joka on lineaarisesti polarisoitunut fotoni. Polarisaatiotasoa voi kiertää siten, että tilavektoriin kohdistaa erään rotaatio-operaattorin.

Tilavektorit, kuten \(\ket{\mathbf p, \alpha}\), määritellään kompleksiseen vektoriavaruuteen, jota kutsutaan Hilberin avaruudeksi. \(\lambda\), tai superpositiona saatu \(\alpha\), on "pyörimis-ominaisuus", mutta se pysyy varsin abstarktissa Hilbertin avaruudessa, eikä reunat vuoda keittiöön

===
(*) Soveltaen lähteenä: Weinberg, Quantum theory of fields, luku 2.5

[pähkäilijä]

Oli miten oli, mutta eikö kvanttiteoria kuvaa yhdellä spinillä koko E ja B vyyhdin?

Fotonin hiukkastila kuvaa kyllä kaikki fysikaaliset ominaisuudet: helisiteetti +1/-1, energia, liikemäärä.

Jos Maxwell laskee E ja B laskuja, niin kvanttiteoreetikko pääsee vähemmällä kun pakkaa energian pyörimiseen vaikka aika kytketään pois päältä.

Energia ei ole pyörimisessä, vaan kyseessä on energiapaketti tai kvantti, jota kutsutaan hiukkaseksi. Pyöriminen on hiukkasen sisäinen ominaisuus, joka on joko +1 tai -1. Tuo pyöriminen ei tapahdu ajassa+avaruudessa, vaan se on hiukkasen sisäinen kvanttiluku. Kun näitä hiukkasia ajatellaan superpositiossa, niin saadaan kuvattua kaikki polarisaatiotilat.

Kun aika kytketään päälle, filmi jatkuu. Tässä kohtaa kvanttiteoria vaikuttaa helpommalta. Mutta ehkä todellisuus on mutkikkaampaa.

Aika "on päällä" koko ajan.

Jos polariaatioon palataan, niin hiukkasen lisäksi myös kvanttikenttään on sisällytettävä polarisaatio, ja valitettavasti tekninen toteutus ei ole helppo. Polarisaatio kuvataan neljällä lineaarisesti riippumattomalla polarisaatio(kanta-)vektorilla \(\varepsilon_s\). Näistä rakentuu 4-dimensioinen polarisaatio-vektoriavaruus, jonka kanta on \(\varepsilon_s\), missä \(s=\{0,1,2,3\}\).

Homma menee hiukan työlääksi siinä vaiheessa, kun jokaiseen kantavektoriin liitetään kaikki aika-avaruuden dimensiot \(\mu=\{0,1,2,3\}\), jonka jälkeen polarisaatiovektorit ovat \(\varepsilon^{\mu}_s\), missä jokainen kantavektori \(\varepsilon_s\) on itsessään 4-dimensioinen vektori.

Näistä kuitenkin poistetaan hyvin perustellen fotonin liikemääränvektorin suuntainen polarisaatio ja aikadimension suuntainen polarisaatio. En pysty nyt enempää kirjoittamaan ilman että kertaisin koko touhun, mutta tuohon tyyliin.

QS: Energia ei ole pyörimisessä, vaan kyseessä on energiapaketti tai kvantti, jota kutsutaan hiukkaseksi. Pyöriminen on hiukkasen sisäinen ominaisuus, joka on joko +1 tai -1. Tuo pyöriminen ei tapahdu ajassa+avaruudessa, vaan se on hiukkasen sisäinen kvanttiluku. Kun näitä hiukkasia ajatellaan superpositiossa, niin saadaan kuvattua kaikki polarisaatiotilat.
-----------
Pyörimisen syy näyttää olevan, kuten sanottu, erkautuminen. Kun erkale "jää omilleen", sen ulkoreuna saa pienemmän liikemäärän kuin sisäreuna ...

Tähän totean sen, mitä olen jo aiemmin todennut (*):

Fotoni on alkeishiukkanen, jolla on kaksi perusominaisuutta: liikemäärä \(\mathbf p\) ja helisiteetti \(\lambda=\pm 1\). Fotoni ei ole klassisen fysiikan pyörivä kappale, jolla on ulkoreuna ja sisäreuna tai muutakaan sen kaltaista. Helisiteetti \(\lambda\) vastaa klassisen fysiikan kulmaliikemäärää, mutta se on kvanttiluku, ja alkeishiukkasen sisäinen ominiaisuus, jota ei voi verrata pyörivään palloon.

Yksi fotoni on yksihiukkastila, ja esimerkiksi ympyräpolarisaation fotoni voidaan kirjoittaa tilavektorina \(\ket{\mathbf p,1}\) tai \(\ket{\mathbf p,-1}\), joista ensimmäisen helisiteetti on "myötäpäivään" ja jälkimmäisen "vastapäivään". Lainausmerkeissä siksi, että kvanttilukua ei saisi siirtää konkreettiseen avaruuteen pyörimään, mutta vertauskuvallisesti noin. Nämä kaksi tilaa ovat helisiteetin ominaistiloja, eli tavallaan fotonitiloja puhtaimmillaan.

Edellisistä voidaan muodostaa muita polarisaatioita superpositio-periaatteella, kuten esimerkiksi tila \(\ket{\mathbf p, \alpha} = \frac{1}{\sqrt 2} \ket{\mathbf p, +1} + \frac{1}{\sqrt 2} \ket{\mathbf p, -1}\), joka on lineaarisesti polarisoitunut fotoni. Polarisaatiotasoa voi kiertää siten, että tilavektoriin kohdistaa erään rotaatio-operaattorin.

Tilavektorit, kuten \(\ket{\mathbf p, \alpha}\), määritellään kompleksiseen vektoriavaruuteen, jota kutsutaan Hilberin avaruudeksi. \(\lambda\), tai superpositiona saatu \(\alpha\), on "pyörimis-ominaisuus", mutta se pysyy varsin abstarktissa Hilbertin avaruudessa, eikä reunat vuoda keittiöön

===
(*) Soveltaen lähteenä: Weinberg, Quantum theory of fields, luku 2.5

Voiko kaiken toivon heittää että sm-aallon olemus selviää? No onneksi se on selvinnyt ettei taajuus ole energian mitta vaan erkaleen sisällä on energia. Koulussa opetettiin että taajuus kertoo suoraan energian mutta todellisuudessa erkaleet (onko ne fotoneja?) sisältää sen. Onko koulutus valinnut valkoisen valheen siksi että muissakin maissa eletään saman opin kanssa? Toki jokainen ymmärtää ettei kvanttioppi aukea kuin työllä ja tuskalla ja siksi valkoiselle valheelle ei ole vaihtoehtoa, ei kvanttioppia hyödytä opettaa koska se on liian vaikea maailma.

[QS]

Voiko kaiken toivon heittää että sm-aallon olemus selviää?

Lainalaisuudet selviävät, kun seuraa niitä matematiikan kautta. Mitä pidemmälle seuraa, sitä selvemmäksi käy, että valoa voi kuvata monella eri matematiikan työkalulla. Kaikkien ominaisuuksien (=olemuksien?) tulkitseminen arkipäivän käsitteistöllä on melko mahdotonta, varsinkin kvanttiteorian tapauksessa.

No onneksi se on selvinnyt ettei taajuus ole energian mitta vaan erkaleen sisällä on energia. Koulussa opetettiin että taajuus kertoo suoraan energian mutta todellisuudessa erkaleet (onko ne fotoneja?) sisältää sen.

Fotoni on kvantti.

Klassisen teorian amplitudi määrää energiatiheyden, mutta klassisella teorialla ei päästä käsiksi yksittäiseen fotoniin. Semiklassinen Planckin kaava antaa yhden fotonin energian, joka riippuu suoraan taajudesta. Tämä on se mitä peruskoulussa opetetaan, ja se on aivan oikein semiklassisesti.

Kvanttiteoriassa fotonin energia selittyy hyvinkin perusteellisesti, mutta sitten ei puhuta enää "aallon taajuudesta", vaan fotonin energia on peräisin kvanttivärähtelijän kulmataajuudesta, joka kuvaa tavallaan kenttävoimakkuutta aika-avaruuden pisteissä.

Onko koulutus valinnut valkoisen valheen siksi että muissakin maissa eletään saman opin kanssa? Toki jokainen ymmärtää ettei kvanttioppi aukea kuin työllä ja tuskalla ja siksi valkoiselle valheelle ei ole vaihtoehtoa, ei kvanttioppia hyödytä opettaa koska se on liian vaikea maailma.

Eivät ne valkoisia valheita ole, vaan eri pätevyysalueen teorioita. Samoin kuin Newtonin painovoimateoria on hyvä teoria, mutta yleinen suhteellisuusteoria on vielä parempi teoria.

[pähkäilijä]

Voiko kaiken toivon heittää että sm-aallon olemus selviää?

Lainalaisuudet selviävät, kun seuraa niitä matematiikan kautta. Mitä pidemmälle seuraa, sitä selvemmäksi käy, että valoa voi kuvata monella eri matematiikan työkalulla. Kaikkien ominaisuuksien (=olemuksien?) tulkitseminen arkipäivän käsitteistöllä on melko mahdotonta, varsinkin kvanttiteorian tapauksessa.

No onneksi se on selvinnyt ettei taajuus ole energian mitta vaan erkaleen sisällä on energia. Koulussa opetettiin että taajuus kertoo suoraan energian mutta todellisuudessa erkaleet (onko ne fotoneja?) sisältää sen.

Fotoni on kvantti.

Klassisen teorian amplitudi määrää energiatiheyden, mutta klassisella teorialla ei päästä käsiksi yksittäiseen fotoniin. Semiklassinen Planckin kaava antaa yhden fotonin energian, joka riippuu suoraan taajudesta. Tämä on se mitä peruskoulussa opetetaan, ja se on aivan oikein semiklassisesti.

Kvanttiteoriassa fotonin energia selittyy hyvinkin perusteellisesti, mutta sitten ei puhuta enää "aallon taajuudesta", vaan fotonin energia on peräisin kvanttivärähtelijän kulmataajuudesta, joka kuvaa tavallaan kenttävoimakkuutta aika-avaruuden pisteissä.

Onko koulutus valinnut valkoisen valheen siksi että muissakin maissa eletään saman opin kanssa? Toki jokainen ymmärtää ettei kvanttioppi aukea kuin työllä ja tuskalla ja siksi valkoiselle valheelle ei ole vaihtoehtoa, ei kvanttioppia hyödytä opettaa koska se on liian vaikea maailma.

Eivät ne valkoisia valheita ole, vaan eri pätevyysalueen teorioita. Samoin kuin Newtonin painovoimateoria on hyvä teoria, mutta yleinen suhteellisuusteoria on vielä parempi teoria.

Ai taajuus onkin oikeaa oppia? Luulin että taajuus ja aallonpituus on "keinotekoisia" käsitteitä jos kerran sm-aalto sisältää miljardeja erkaleita eli fotoneja. Jokatapauksessa jos fotonin energia riippuu elektronin kiihdytyksen voimakkuudesta niin eikö muuttuja silloin ole fotoni eikä aallonpituus/taajuus? Nythän olisi 2 eri muuttujaa, sekä fotonin energia että taajuus.
 Jos fotoni onkin olemassa emission ja absorbtion välilläkin, niin se on hyvä tietää. Pari viikkoa sitten elin siinä käsityksessä että fotoni on vain absorbtiossa mitattavissa ja löydettävissä. Toisaalta, kaksoisrakokokeessa 1 fotoni menisi molemmista raoista läpi, miten se on selitettävissä?

[QS]

Ai taajuus onkin oikeaa oppia? Luulin että taajuus ja aallonpituus on "keinotekoisia" käsitteitä jos kerran sm-aalto sisältää miljardeja erkaleita eli fotoneja.

Turhaa keskustelua. Olen tuohon kysymykseen jo tusinan kertaa vastannut. Selaa taaksepäin ketjua.

[pähkäilijä]

Taajuus on emissiotaajuuden Lorentz-muunnoksin korjattu absorptiotaajuus.
...

Kun puhutaan kvanttiteoriasta, niin voit absorboida itseesi () uskomuksen, että valon kvantilla on taajuus f (yksikkö Hz), ja energia E=hf kuten tuo semiklassinen kaava kertoo.

Jos haluat tuossa uskomuksessasi pyöriskellä, niin esim VLF-radioantenni emittoi parhaimmillaan 100km pitkiä valokvantteja (λ=c/f). Kuinkahan paksu ja korkea tuo 100km pitkä valokvanttisi on ?

p.s selitän pähkäilijälle myöhemmin, että mitä taajuus oikeasti tarkoittaa valon kvanttiteoriassa.

No tästä sai käsityksen että klassinen teoria on epäpätevä. Mutta tarkoitit että epäpätevyys tulikin siitä jos sekoitetaan teorioita keskenään.

Kun otetaan ääriesimerkki eksoplaneetoista, niin kuinka mittaus saadaan niin tarkaksi? 
Kaukainen aurinkokunta on 50 valovuoden päässä. Eksoplaneetta löydetään puna/sinisiirtymän avulla. Keskustähden valo puna/sinisiirtyy kun tähti heiluu planeetan vuoksi. 
 Kysymys: kuinka niin kaukaisen tähden niin pieni aallonpituuden muutos saadaan esiin jos fotonien tiheys on mitätön. Eikö fotoneja tulkita tilastollisesti ja kun tilasto on harva niin tarkkuus kärsii?

Tässä ajan takaa teoriaa, mikä teoria antaa tarkan tuloksen, ja miten se pääsee käsiksi aallonpituuteen? Onko tilastollinen (pitkä valotus) vai joku muu keino määrittää aallonpituus?

[Eusa]

Aallonpituushan selviää absorption virityskvantista - silmistä aivoihin tuo välittyy eri väreinä.