A fény miért elektromágneses sugárzás?

Jól látod kérdező.

Szerintem is az az ábra egy nagy baromság (ebben az értelemben) és a válaszoló sem érti a kérdésedet . Hol van az a műszer ami kimutatja ezeket az "egymást kiegészítő komponenseket"?

Azt az ábrát egyébként is úgy szokták ábrázolni hogy a két síkhullám 90°lemaradásra van egymástól az általad leírt okok miatt.

De én gyanítom hogy ezeknek az ábráknak az égvilágon semmi közük ahhoz amiről a kérdés szólt .

Az ábra két komponensének az eredője a fény polarizációját akarja ábrázolni .Itt egy lineárisan polarizált eredő vektort kapunk ami nincs berajzolva.

Ha ezt a két hullámot időben eltolod akkor folyamatosan megy át forgásba először oválisba aztán 1/4 eltolásnál szabályos körbe az eredő vektor ,ez lesz a cirkulárisan polarizált fény rezgésének a modellezése de még mindig nem látunk elektromos és mágneses tereket.

Annak a mondatnak sem sok értelme van hogy kimondjuk az elektromágneses mező mindenütt jelen van . Mezők csak a matematikában léteznek ,a valóságban sugárzások vannak ,a gravitáció is egy sugárzás ami fénysebességgel terjed,én nem értem hol volt a kedves válaszoló aki Einstein felismeréseit és bizonyításait rombolja ilyen kijelentésekkel hogy a gravitációs hullám csak egy hipotetikus feltevés.

Az én válaszom továbbra is az hogy a fény csak egy részecske ami közvetíti az em jelenségeket . Azok az ábrák csak a fény síkrezgés orientációját modellezik . De ezt már a kérdező is leleplezte az antennás analógiájával hisz ha az az ábra a közvetített em mezőket ábrázolná akkor egy nem létező fizikai jelenséget kapunk . Egy időben nincs elektromos és mágneses tere is a vezetőnek hanem azok mindig 1/4 eltérésre vannak . Mágneses maximumnál Elektromos minimum van és ezek váltogatják egymást .

Egyébként meg értelmezhetetlen ha fogsz egy fotont aminek a fényhullám tulajdonsága 5 cm (de a fotonnak nincs hullám tulajdonsága),hogyan értelmezed miközben elhalad egy 3cm es É pólusú mágnes mellett és akkor az ábra szerint vagy mágneses vagy nem mert csak elektromos ,vagy esetleg mindkettő egyszerre :D Ha mágneses akkor merre néz a pólusa hisz minden mágnesnek van pólusa még az elektro mágnesnek is .

És a sebességre sem fogható hogy nem térül el hiszen a mágnesrúd gravitációs "tere" eltéríti ami pedig szintén fény sebességgel terjed tehát pont úgy mint a mágneses sugárzás mert a mágneses sugárzás szintén az atomok g sugárzása csak az sugárzódik ki hogy a mágnesben egyszerre pörögnek a spinek .

^Felpontoztalak ugyan, mert értékelem a kritikát, de amúgy nem értek egyet. :) nagyon nem. :D

"az ábra két komponensének az eredője a fény polarizációját akarja ábrázolni"

Jó ég, dehogy. Ezek szerint még az ábrát sem tudtad értelmezni, hogy mit jelent a bejelölt "Electric field/Magnetic field".

A polarizáció csak annyit tesz, hogy a hullám hogyan vesz fel egy szabályos mintát. Ennek még önmagában semmi köze ahhoz, hogy a fény elektromos is, mágneses is, sőt: pont ezért nem is szokás mindkettőt használni a polerizáció leírásánál, csak az elektromosságot. Mert felesleges.

Nem. A fenti ábra azt mutatja, hogy a mágneses erőtér frekvenciája hogyan párosítható az elektromos erőtér frekvenciájához, lényegében azt sugallja ezzel, hogy mivel a két kilengés mindig tökéletesen egyezik, -beleértve az energiaszintnövekedést is-, a kettő egy és ugyanaz.

Ha így könnyebb elképzelni, itt egy animált ábra:

[link]

Amint ott látszik, az elektromos rezgés MINDIG együtt jár pontosan azonos nagyságú egyidejű mágneses rezgéssel. Pontosan ez vezette arra Maxwellt és követőit, hogy egyesítsék a két hatást és azt állítsák, hogy a kettő egy.

Egyébként az ábrát nem én találtam ki, világszerte ezen mutatják be a fényt.

Ha mondjuk odamész a

[link] -ra és a nyelvi linkjeire, ugyanilyen leírásokat és ábrákat találsz.

Az egyetlen ok, hogy a "fény" és az "elektromágneses sugárzás" nem egy címszó alatt szerepel, az az, hogy köznyelvben fény alatt csak a szabad szemmel látható e.m.sugárzást szoktuk érteni. De a kettő teljesen ugyanaz.

"Azt az ábrát egyébként is úgy szokták ábrázolni hogy a két síkhullám 90°lemaradásra van egymástól az általad leírt okok miatt..."

Nem, az ábra pontos.

A mező elektromos és mágneses (E és B) komponense UGYANABBAN az időpontban vannak minimumon és maximumon, és nincsen közöttük fáziskésés. Ez Maxwell egyenleteiből közvetlenül következik.

(ha nem hiszed, nézz rájuk és vesd össze az Ampére és Faraday törvényeit.)

Az egy közkeletű tévedés, hogy az E és a B mezők fáziscsúszásban vannak, és az egyik csökkenése hozza létre a másik növekedését, vagy hogy ez az energiamegmaradással függene össze. Ha ez igaz lenne, akkor valóban szinuszfüggvényesen kellene ábrázolni őket, ahogyan a kérd. említette. Nem így van, ez a jelenség elektromágneses indukciónál, az antenna közelhatási mezejében következik be. (ez a magyarázata a kérd. utolsó kérdésének)

Egy olyan jó vezető közvetlen közelében, mint egy antenna, az E mezőben plusz komponensek vannak: sokkal erősebben hat egy elektrosztatikus mező és egy indukciós mező komponens, és ez okozza, hogy látszólag "fáziskésésben" van.

lásd még [link]

De az antennától kicsit távolabb ezek az energiaszintek újra szimmetrikusak lesznek, úgy ahogy fent.

---

Hadd menjek vissza az eredeti kérdésre, hogy miért nem téríti el a fényt az elektromágneses tér.

Lényegében úgy foglalható össze, hogy:

a fénynek nincs töltése, bár töltést adhat más részecskéknek.

Miért van ez így? Egyáltalán mi az a töltés?

Hogy hogyan ad a fény töltést más részecskéknek, a kvantum-elektrodinamika nevű tudományág vizsgálja.

Amikor a foton eltalál egy elektront, akkor "megsemmisül", pontosabban beszipkázza az elektron, és cserébe az elektron egy "izgatottabb", magasabb energiájú állapotba kerül. Ez fordítva is működik: ha az elektron energiája csökken (mondjuk mert megváltozik az elektronhéjszerkezet az atomban), akkor kibocsájt egy fotont.

Lényegében az ennek a "találatnak" a pillanatában létrejövő "izgatott állapot" a töltés. A fotonnak soha nincs önálló töltése, de képes más részecskéknek töltést adni, azzal, hogy beléjük ütközik.

Ennyiből igaza van a 45%-osnak, hogy a "fény" (vagy e.m.sugárzás) ennek a töltési energiának a szállítása az elektromágneses mező egyik részéből a másik részébe.

Tehát a fény maga sosem rendelkezik töltéssel, amit az e.m.mező taszíthatna vagy vonzhatna.

Legalábbis így szokás értelmezni. (Egyébként a kvantummechanika feltételezi, hogy a többi alapvető kölcsönhatás (összesen 4, eddig) is hasonlóan terjed - pl. az Erős Kölcsönhatás a gluon által.)

Most akkorvégül is mi a különbség mágnesesség és elektromosság között?

Azt hallottam mondani, hogy ha egy töltéssel bíró részecske állandó sebességgel mozog, akkor mágneses.

Ha gyorsul, akkor fotonokat bocsájt ki, következésképpen elektromos (és mágneses).

Hogy MIÉRT bocsájtja ki a fotont, ami elvileg ugye az alacsonyabb energiaszint jele lenne, ezt nem tudom. Azt hiszem, hogy itt már tényleg a kvantumelektrodinamika tudáshatárait kellene feszegetni. Feynman (akinek ismeretterjesztő könyve (1985) a témáról megjelent magyarul is QED címmel) anno még úgy érvelt, hogy lehet hogy teljesen tévedésben vagyunk, és nem a gyorsulással van a dolog kapcsolatban:

->

[link]

Mások erre azt mondták, hogy ez marhaság, mert akkor a sugárzástompítás

[link]

nem tudna működni.

Nem tudom, azóta mennyi haladást sikerült elérni, csak azt, hogy nincs biztos válasz. :)

Az első kommentelő (angol) itt:

[link]

írt egy klassz összefoglalót, hogy mik voltak a fény kutatásában a fontosabb fordulópontok, kérésre lefordítom, ha kell. :)

És még egy kérdés volt: hogy pontosan mi a bizonyítéka, hogy elektromágneses sugárzás a fény.

Ezekre elektro-optikus vagy magneto-optikus hatások címszó alatt keress rá.

itt van egy pár:

fotovoltaikus hatás: a fénynek kitett anyagban töltés vagy áram keletkezik. (A napelem is ezen az elven működik.)

Faraday hatás: mágnesesség hatására megváltozik a fény polarizációja.

elektrokromikus hatás: egyes anyagok színt változtatnak, ha megváltozik a töltésük.

Kerr hatás: az anyagok (fény)törésmutatója megváltozik valamekkora elektromos mező hatására.

"Annak a mondatnak sem sok értelme van hogy kimondjuk az elektromágneses mező mindenütt jelen van."

Hogyne lenne, amikor két töltés bármilyen véges távolságból képes kommunikálni egymással.

Azt mondani hogy "nincsenek mezők, csak sugárzások vannak", egyrészt fölös szemantikai vita, hogy most minek akarod hívni, másrészt nem igaz. A sugárzásnak megvan a szerepe (a töltések megváltoztatása és az ehhez szükséges energia szállítása), de nem ez az egyetlen erőmezőkkel kapcsolatos jelenség. Ha a töltések soha nem változnának, mert nem lenne, ami kiváltsa ezt, attól még ugyanúgy vonzanák/taszítanák egymást.

"A következtetésem az, hogy a fény az, amit szeretnénk, hogy egy-vagy több elméletet igazolni, vagy cáfolni tudjunk."

Ez egyrészt egy nagyon buta következtetés, másrészt pontos leírása annak, ahogy a tud. kutatás működik.

Tudnod kell különbséget tenni a között, hogy:

1. valamit nem jól magyaráznak el olyan, aki nem tud eleget vagy nem tud rendesen tanítani (akár tanárok is)

2. mi az, amiről te nem tudsz eleget még, hogy megértsd, mi az, ami leírható, de bonyolult, ezért esetleg nem "tetszik", de attól még igaz

3. mi az, amit tényleg nem tudunk.

Van a 3. dologból is egy jó pár, de többnyire ilyen kvantumbigyók mind. A hozzájuk vezető út elég jól fel van térképezve. lásd fenn kutatástörténet link.

"Köszönöm a válaszokat, de még mindíg nem értem, hogy miért nem részletezik ezeket a (néha ellentmondásos) gondolatmeneteket sem iskolákban, sem pl wikipédián, vagy egyéb tudományod fórumokon."

Magyarázzam a magyar oktatás színvonalát? :p Arról nem is beszélve, hogy ált.-gimis szinten csak az 50 éves felfedezésekig magyarázzák el a témát, arra számítva, hogy az "könnyebb", és nem is jutnak tovább. (ami O.K., így is lehet építkezni, csak még csak futó szót se ejtünk róla, hogy mondjuk egy Bohr modell az már réges-rég nem releváns.)

Következésképpen mikor ellentmondó dolgokat hallassz, lehet hogy csak a még az ELŐTTI elméleteket hallod, amiken már rég túlvagyunk.

Ha komolyan érdekel a téma, szerezz be egy egyetemi fénytan / elektromosság és mágnesességtan jegyzetet vagy egy jobb ismeretterjesztő könyvet (nem árt tudni, hogy melyiket érdemes persze). Vagy tanulj meg angolul és fordulj azokhoz a forrásokhoz. (Borzasztó sok anyag megtalálható eredeti nyelven, köztük az eredeti, tudósok által kutatásokról közzétett publikációk teljes szövegei is.)

amúgy a legjobb források:

www.physicsforums.com -> angol (kezdő/haladó) fizikus fórum. rengeteg kérdést, ami felmerülhet benned, itt jobban megválaszolnak, mint a GYIK valaha is.

[link] -> szakcikkgyűjtemény, a legtöbb új és klasszikus publikáció fellelhető itt. (megjegyzendő, hogy peer review nincs/engedékenyebb, tehát nem feltétlen fogad el mindent, ami itt megjelenik, a fizikai főáramlat.)

És ez még jobb ->

[link]

Ez az utóbbi link nekem kicsit deprimáló, mert lényegében azt bizonyítja, hogy megérteni, hogy miért a fotont tekintjük az elektromágneses kölcsönhatás hordozójának (miért nem az elektront), nemigen érthető meg nagyon erős részecskefizikai háttértudás nélkül.

Ez nem jelenti persze, hogy a fény elektromágneses tulajdonságai ne lennének ismertek a klasszikus fizika alapján is.

Szia!

Én nem vagyok fizikus, de szerintem az miatt amiért Einstein Nobel díjat kapott, a fény elektromos hatásai miatt.

Összefoglalva a napelemek, és egyéb diódák tanúsága miatt elektromágneses sugárzás a fény. Érdemes utána nézned hogy mi az a dióda, és a félvezető.

Elektromágneses hatása van a fénynek arra a dologra, amire rávilágítod.

Maga a fény nem elektromágneses, hanem csak a hatása az.

Vree nak.

a fénynek kitett anyagban töltés vagy áram keletkezik. (A napelem is ezen az elven működik.)

És akkor mi van? Ha egy kalapáccsal rávágok szinte bármilyen anyagra abban is kis túlzással fény, áram, töltés keletkezik. Ugye piezzo... Tehát ezzel megint csak a fény mint közönséges részecske tulajdonságát igazoltad.

Faraday hatás: mágnesesség hatására megváltozik a fény polarizációja.

Utána olvastam ezeknek is , itt sem láthatatlan erőterek gyakorolnak hatást a fényre hanem anyagok amikben vagy halad vagy visszaverődik róluk a fény és az anyagok mágneses tulajdonsága szerint változik a fény polarizációja.Az anyag mágneses tulajdonsága meg az atomjaik rendezettségéből fakad, nem valami mellette lebegő erőtérből.

Tehát ez is egy anyag-részecske kontaktust leíró példa volt . Nem erre keressük a választ.

A hosszú ódádból meg éppen csak az maradt ki ami a vita kérdése volt hogy ha pl vákumban halad a fény egy mágnes mellett akkor az mért nem téríti el.

A vákumot már csak azért tettem oda hogy hátha így megérted hogy abszolút nincs ott semmi a két anyag közt. Így kéne tudnod példát hozni a fény eltérítésére de ilyen nincs .

Ellenben elektronra van lásd régi tévé.

Amúgy meg te magad is bevallod hogy a foton nem olyan mint az elektron csak elnyelődhet ill kibocsájtódhat.

Szóval te magad is azt állítod hogy a fénynek nincs elektronhoz hasonló mágneses terekre reagáló tulajdonsága. Igen én is ezt mondom ,mert a fény az nem elektromágneses dolog. Azt csak közvetítő részecske ! Hullámtulajdonsága meg triviálisan van ahogy mindennek.

Hali!

Újra én, a nem fizikus! A fény ugye fotonokból áll, és egy foton az az elektromágneses mező legkisebb rezgéseként értelmezhető.

Ennyi.

Forrás: https://www.youtube.com/watch?v=oYnp0WZDhYQ