Mi az elektromágneses hullám?

Hát elég rosszul közelíted meg a dolgot.

Először is a kvantummechanikában van ez a hullám-részecske kettőség. Ennek van egy pár féle interpretációja( magyarázata),

A hullámrészecske kettőséget az úgynevett kopenhágai értelmezéssel így lehet interpretálni.

-Legyen a fotonra két állapotvektor. Mindkét állapotvektor négyzetének abszolútértéke azt mutatja, hogy a fény milyen valószínűséggel hullámok és részecskék.

Na már most a fény aktuális állapota felirható a két vektor lineáris kombinációiva.

Vagyis képletben

T_vektor=alfa*|hullám_vektor|^2+béta*|részecske| vektor.

Az alfa és a béta összege 1 egész, ennyit ki kell kötni.

A kopenhhágai értelmezést használva a hullám részecske kettőséget úgy kell értelmezni, hogy a fény bizonyos valószínűséggel részecske és bizonyos valószníűséggel hullám. Remélem idáig érthető voltam. Magát a hullámfüggvényt( ami a két állapotvektort leírja, és most ne foglalkozz azzal sem, hogy ez egy hullámfüggvény, mert ez egy sajátértékegyenlet, és vektorra mutató operátornak is van sajátértéke)

A lineárkombináció akkor éri el a maximális valószínűséget az egyik állapotra, ha mérést végzünk rajta, ha olyan kísérletet végzünk amiben a fény hullámtulajdonságait vizsgáljuk, akkor a hullámra vonatkozó állapotvektor értéke lesz egy, ekkor a "részecske" állapot vektor értéke 0 lesz. Ha olyan kísérletet végzünk amiben a részecske állapotot( pl. fotoelektromos hatás), akkor ki fog derülni a fény részecske. Egyszerre a két állapotot a határozatlansági reláció miatt soha nem tudjuk megmézni, de a "szabad" fény amit nem mér senki az mindkét állapotot felveszi. Így kell értelmezni a hullámrészecske kettőséget.

A hullámállapot értelmezéséhez meg pont emiatt nincs szükség közvetítő közegre. Ha végiggondolnád akkor egy pontszerű részecske miért ne végezhetne hullámmozgást. Azonban ez sem teljesen egyértelmű meghatározás, a hullámhosszon belül a foton a határozatlansági reláció miatt bárhol tartozkodhat.

A kvantummechanika nem olyan amit el tudsz képzelni csak úgy. Itt igen komoly matematikai számítások alapján jöttek ki ezek, és amióta létezik (kb. 1920 óta minden mérést sikerrel számoltak ki).

Igen ez pontosan a Schrödringer macskájának a példája csak én alkalmaztam erre a feladatra.

-Hát megint butaságot írtál. látszik, hogy csak nagyon keveset tudsz a témáról, már arról, hogy ott lesz ahol keresed, mert soha nem lesz ott, csak az impulzus és az hely szorzata mindig kisebb mint a planck féle állandó.

A hullámtulajdonságot kimutató kisérlet.

Hát alfa és béta soha nem 50-50% illetve lehet az is csak kis valószínűséggel.

Az meg nem értem miért nem lehet megérteni, hogy a mérés befolyásolja az erdményt.

Pl.

legyen egy tóban egy csomó hal.

Te figyeled a halakat( tudni akarod mit csinálnak).

A halak észrevesznek téged és másképpen viselkednek mint egyébként, tehát csak az tudtad megállítani, hogy míg te ott voltál, addig a halak hogy viselkednek.

Lefordítva a kvantummechanikára( ismét lelegyszerűsítve):

-Az foton energiája nagyon kicsi. Ahhoz, hogy meghatározd a helyzetét, ahhol legalább ennyi energiája( ilyen kicsi hullámhosszú fényre van szükséged), a foton közben meglöki a mérni kívánt foton/elektront, és bár tudjuk hol volt a sebességéről már semmit nem tudunk mondani.

", de mi van az elektromágneses hullámban? Fotonok? "

Egy darab se nincs. Az elektromágneses hullám önnmagában értelmetlen kifejezés mert időben eltolt jellemzőket mond egy időbeli hullámnak .Az elektromos és mágneses hullám nem egy időben zajlik a foton pedig sehol nem elektromos vagy mágneses. Az csak szimplán hullám részecske kettős.

Az elektromágneses hullámban az elektromos és mágneses tér erőssége változik egy adott időpillanatban pontról pontra és egy adott pontban is az idő múlásával. Pl. egy síkhullám esetén az azonos fázisban lévő pontok egy síkot alkotnak, amelyre merőleges a hullám terjedése. Ezen a síkon minden pontban egy adott pillanatban az elektromos tér iránya és nagysága egyforma, vagyis azonos vektorral jellemezhető. Ugyanígy a mágneses téré is, azonban a mágneses térerősségvektor merőleges az elektromos térerősségre. Ha átmegyünk egy nagyon közeli szomszédos pontba a síkra merőleges irányban, akkor ott az elektromos és mágneses tér nagysága és iránya a szinusz függvényből adódóan lesz más. Ha el tudod képzelni a sima szinusz függvényt, akkor képzeld el ugyanezt az elektromos és mágneses terek mindhárom komponensére. Mind a három komponens hullámzik: egy adott helyen az idő szinuszos függvénye, egy adott időpillanatban pedig a tér szinuszos függvénye.

A foton egy adott frekvenciájú elektromágneses hullám legkisebb energiaegysége, azaz kvantuma. Ha értelmes a klasszikus képről beszélni egy adott fizikai szituációban, akkor nem nagyon van értelme a fotonokat elképzelni. Ugyanis a klasszikus elektromágneses terek a fotonszám-sajátállapotokból felépülő összetett állapotok, amelyeket koherens állapotnak hívunk. Ezekben a fotonszám nem meghatározott, hanem különböző fotonszám-sajátállapok vannak szuperponálódva, amelyek épp a Poisson-eloszlás szerinti fotonszám statisztikát adják, ha mégis egy fotodetektorral figyeljük a klasszikus elektromágneses hullámot. Ilyenkor azt látjuk, hogy a fotonok csomagokban jönnek: egy adott időintervallumban pl. hol 2, hol 4, hol mondjuk csak 1 vagy 7 foton jön, mindez a Poisson-eloszlás szerint.

Az elektromágneses hullámterjedés "közege" maga a tér. A terjedést a Maxwell-egyenletek írják le: elektromos tér mágnesest gerjeszt és fordítva. Itt nem arról van szó, hogy egy anyagot alkotó részecskék elmozdulnának a térben, és ez adja magát a hullámot. Ez nem anyagi hullám, hanem sugárzás: a tér egy bizonyos tulajdonsága, vagyis elektromágneses polarizáltsága terjed tova, és ez a változás maga a hullám.

A hullám egy sokkal általánosabb fogalom, mint gondolnád. Ha már láttad a hullámegyenletet legalább egyszer életedben, akkor annak levezetésénél is mindig kiemelik, hogy az a dolog, ami kielégíti az egyenletet, egy absztakt valami, egy függvénnyel leírható matematikai objektum, aminek nem feltétlenül van kézzelfogható anyagi megnyilvánulása. Bármilyen változás térben való tovaterjedését hullámnak nevezhetjük, a radioaktív sugárzástól a tribünön ülő szurkolók hullámzásáig. Ha egy elemlámpával végigpásztázol a falon, a fényfolt is egy hullámként írható le és kielégíti a hullámegyenletet. Ekkor egy fényintenzitás-mintázat terjed tova a falon, és még csak arról sincsen szó, hogy a fal részecskéi adogatnák egymásnak az energiát. (Nincs is energiaátadás, legalábbis nem a terjedés irányban, hanem a lámpából a fal felé.)

elektromos tér mágnesest gerjeszt és fordítva. Itt nem arról van szó, hogy egy anyagot alkotó részecskék elmozdulnának a térben, és ez adja magát a hullámot.

Pedig ez adja ,a vezetőben szabad részecskék vagy hiányuk mozdulnak el vagy be áramlás azaz áram kor ezért lesz körülötte mágneses tér, ez igaz minden létező anyagra független hogy vezető vagy szigetelő kategória ha megütsz egy testet az egyik végén az energia lökéshullám végighalad az atomokon és mivel nem létezik merev test azok kis torzulásokat szenvednek csak szigetelőknél olyan csekély az elmozdulás hogy nem mérhető a mágneses tér pláne a feszültség nagysága kivétel ha sztatikus feszültséget mérünk de ott meg nincs elmozdulás így mágneses tér sem és az elektromos tér sem hullámzik mivel az konstans,kimérhető jelen van de nincs mágneses tér mivel hiányzik az anyagmozgás,elektromágneses térről nem beszélhetünk ilyenkor.

Ez nem anyagi hullám, hanem sugárzás: a tér egy bizonyos tulajdonsága, vagyis elektromágneses polarizáltsága terjed tova, és ez a változás maga a hullám.

-Nem a térnek a tulajdonsága a sugárzás hanem a sugárzónak vagyis az adott anyagnak ami kibocsájtotta ,a polarizáció meg külön történet ,nincs is értelme vele foglalkozni analizátor nélkül ,ez a jelenség csak arra utal hogy az a részecske ami halad a vákuumban és nem a térben ,nem forog a haladási iránya tengelye körül.

Mellesleg a polár tulajdonságát leszámítva ,az információ frekvenciaközlés longitudinális hullámként terjed tova ahol a sűrű rétegekben több foton csomag van és ezek váltakoznak mint a hangnál azt leszámítva hogy nem a közeg mint a levegő testesíti meg a hullámot de nem is a tér hanem maga a fotoncsomag részecsketulajdonságából adódó fizikai nyomás a mérőműszer mérő antennájába ütközve így abba mozgásimpulzusként átadva a sugárforrás információját.Immáron a vezető körül elektromos és mágneses tereket mérhetünk és szinuszosan ábrázolhatjuk de a lényeg hogy a sugárzás sosem volt síkhullám ,az csak a polarizáció miatt téves lényegében LTEM hullámról beszélhetünk.

Előzőnek:

Köszönjük, Emese!

Talán tanulj előbb egy kis fizikát jó pár évig, tegyél le jó sok kollokviumot és szigorlatot belőle, aztán majd gyere vissza ide kommentelni.

Maradjunk annyiban, hogy vákuumban - és pl. a világűrben nagyon is az van - nincs semmilyen anyagi közeg vagy részecske, amely továbbíthatná az elektromágneses hullámokat, de te azért mégiscsak látod a csillagok fényét, nem? Az üres térnek is van egyfajta hullámellenállása, amely a vákuum permittivitásából és permeabilitásából adódik. Két olyan jellemzőből, amely a vákuum polarizálhatóságát írja le. Gyengébbek kedvéért ez azt jelenti, hogy az üres tér is fejt ki ellenállást az őt érő elektromos és mágneses hatásokkal szemben, az epszilon_null és a mü_null konstansok éppen ezt írják le.

"az információ frekvenciaközlés longitudinális hullámként terjed tova ahol a sűrű rétegekben több foton csomag van és ezek váltakoznak mint a hangnál"

Hát ehhez nincs mit hozzáfűznöm, legfeljebb annyit, hogy már egy óvodás is tudja, hogy az EM hullámok transzverzális hullámok és nem longitudinálisak. Ez sül ki abból, ha valaki a fizikakönyvét csak papírnehezéknek használja.

utolsó

meakulpa elkövettem egy hibát a végén de amugy rendben van amit írtam.

A LTEM kifejezés valóban nem lehet igaz a sugárzásra mivel a sugárzás csupán fotoncsomagok azaz részecske sűrű ritka váltakozás haladása a semmiben avagy az űrben , úgy hogy köszönöm is a segítségedet mert így már könnyebb tisztázni a dolgokat ,amint írod az űrben nincs semmi mégis látom a csillagok fényét ,mégis eljut a rádióhullám ,információ stb ezzel pontosan be is bizonyítottad hogy a sugárzás nem elektromágneses azaz nem illethető TEM megjelöléssel és én is rosszul illettem de ha figyelsz én már a vezető körül kialakuló EM jelenségeknél tartottam amikor megbotlottam sorry.

Az ovódások is tudják hogy az EM hullámok transzi jellegűek észrevételed valóban helyt áll csakhogy én nem vagyok óvodás és ha te sem és figyelnél akkor észrevehetnéd hogy két különböző eseményre használod ugyan azt a jelzőt esetünkben ez utóbbinál az EM et már megint a sugárzásra érted mikor azt már kitárgyaltuk ,hogy az fotonsűrűség ,azaz részecske mozgás ami minden esetben független a rá ható Elektromos vagy Mágneses tértől pontosan azért mert nincs neki EM komponense , amije van az frekvencia ,és ha ábrázolni kéne a térben pontosan ugyan az a doppleres sűrű ritka váltakozás ami egy hanghullámnál , ezért van a vöröseltolódás talán hallottál róla de a fénymikrofon is ezektől a longitudinális hullámoktól képes működni mert amikor közelíted a fényforrást a fotoellenáláshoz akkor növeled a fotoncsomag sűrűséget azaz az intenzitást ,és vicaverza .Szólni kell még arról is hogy a fotonsugárzás ill részecskesugárzás mivel nem a közeg modulációja mint a hangnál ezért nem csak longitudinálisan jellemezhető hanem kitüntetett síkkal is rendelkezik un polarizációs sík .Ez azért van mert míg a hangnál a hangszóró nem levegőt ill hullámvezető közeget sugároz ki hanem ugymond csak a hullám információját és a közeg nem halad a detetktor felé ,az egy helyben áll durván fogalmazva és csak a hullám terjed végig longitudinális elven, addig a fény vagy fotonszórás sugárzás természete olyan ,amint látod látom a csillagok fényét mivel a vákuumban is halad, ez a kulcsszó hogy halad és itt a foton valóban lejárja az utat a kibocsájtó és vevő között de eközben a haladás iránytengelye körül nem végez forgó vagy bármilyen elmozdulást ,ki kell egészíteni hogy eddig nem esett szó a részecskecsomag e természetéről hogy az bizony mozog önmagában is gyakorlatilag körpályán vagyis a foton detektálás az nem egy gombócartúr becsapódása hanem egy fix irányultságú körmozgás amit úgy is lehetne mondani hogy pulzál a részecske. Ez a pulzáló részecske halad fénysebességgel és nem a közeg nem a vákuum. A vákuum permeabilitása amire hivatkozol tudományos jelleggel megint csak jófele visz de kétlem hogy értenéd miért van .Az nem a vákuum amiben ellenáll a csillag fénye remélem nem gondoltad komolyan ugyanis a vákuum az csak a buta embernek vákuum valójában ugyan úgy fénysebességgel száguldoznak a nevezzük részecskéknek de ez már messzire visz ...szóval a gravitációról beszélek és mint tudjuk a gravitáció eltéríti azaz hatást gyakorol a fotonsugárzásra no és minden másra a vákuumban is. És felejtsd el a tereket ,a valóságban nincsenek terek csak sugárzás van meg kell érteni.

A hibásan berögzült dogma azt mondatja hogy a gravitáció meggörbíti a teret de ott a vákuumban nincs semmi csakhogy ez alapból rossz mivel terek nem léteznek ,a görbültség csupán a tömegek ,bolygók méretéből fakadó sugárzás intenzitás és a gömb formájú sugárforrás következményei ,(tömegek+távolságok összegződései az euklideszi tér matematikailag értelmezhető 3D területén).