Электромагнитные волны. Процесс образования.

[Munin]

XYAMAN в сообщении #1076585 писал(а):

Подогревать нить накаливания лампочки лазером? Но это лишь передача энергии от источника к нити накаливания.

Точно так же и обычная работа лампочки накаливания - это всего лишь передача энергии от источника к нити накаливания.

И не надо путать ток в нити накаливания, и излучение света этой нитью. Это совершенно разные процессы.

XYAMAN в сообщении #1076585 писал(а):

Я говорил о передаче энергии нити накаливания от зарядов, которые движутся. А вы говорит от передче энергии любым другим способом. Зачем плодить сущности если с первичной не разобрались мы еще..

Наоборот, если рассмотреть явление в контексте, то станет ясно, что важно, а что не важно. Передача энергии путём нагрева проводника - это всего лишь один из способов передачи энергии. И дальше движение зарядов уже не играет роли: дело сделано, нить нагрета, и излучает уже именно потому, что нагрета.

XYAMAN в сообщении #1076585 писал(а):

Объясните пожалуйста почему если энергии больше то длина волны излучается короче. Только законы смещения разного не надо, законы дают формулировку голословным утверждениям, а нас интересует физический смысл происходящего в металле проводника. НУ или изолятора, если его нагреем чем то.

На школьном уровне (а вы, похоже, именно на нём), объяснить этого нельзя. Можно только привести "голословную формулировку" закона смещения.

Объяснение есть в курсе статистической физики, это примерно 3-й курс вуза. Там строится квантовая статистика фотонов, и в результате получается распределение Планка. С законом смещения. Это и есть физический смысл происходящего.

Но изложить вам это объяснение здесь - не имеет смысла. Это всё-таки толстый учебник. А перед ним надо прочитать ещё несколько.

XYAMAN в сообщении #1076585 писал(а):

Вообще то светится все, только для разных веществ нужна разная энергия, чтобы получить ту или иную длину волны излучения.

В основном, нужна одна и та же энергия.

XYAMAN в сообщении #1076585 писал(а):

Кстати почему свет от нити накаливания почти сплошной, ведь там кроме вольфрама то, ничего и нету. А свет от возбужденного неона имеет узкую полосу спектра.

Это тоже объясняется в статистической физике (и в физике твёрдого тела). Дело в том, что свойства твёрдых тел (и зачастую жидкостей - это называется конденсированное состояние вещества) радикально отличаются от свойств газов на квантовом уровне. В газе атомы летают поодиночке, а в твёрдом теле они "сливаются" и "смешиваются" в некое единое целое. В этом едином целом - совершенно другие квантовые уровни, чем в отдельном атоме. Зато они напоминают квантовые уровни свободного электронного газа. Более точно ситуацию описывает зонная теория.

В итоге, в газообразном неоне электроны могут занимать только дискретные уровни каждый в своём атоме. И получаются узкие полосы спектра при переходе между уровнями.

А в металлическом вольфраме электроны могут занимать непрерывные уровни в зоне проводимости. И получается непрерывный спектр при переходе между этими уровнями.

-- 25.11.2015 15:10:20 --

XYAMAN в сообщении #1076593 писал(а):

Но тогда вопрос, если мы в кольце проводника запустим короткие однополярные импульсы тока , предположим длина окружности 100см, а длительность токового импульса 2нс, условно возьмем скорость распространения импульса 25см/нс (она примерно гдето в пределах 22-27), предположим даже что это сверхпроводник. Чтоб не было затухания тока. Импульс будет бегать по кругу, и всегда ток будет только на одной половине окружности, диаметрально противоположная половина окружности будет свободна от тока.. то такой вариант должен излучать ? ведь деструктивной интерференции нет в этом варианте?

Или я чтото не то наморозил?

Должен излучать. Собственно, при таком соотношении длины проводника и импульса тока, это будет распределённая система (длинная линия). При расчётах длинных линий, формой линии и потерями на излучение пренебрегают, но это первое приближение. При точном расчёте, излучение будет.

-- 25.11.2015 15:12:59 --

Cos(x-pi/2) в сообщении #1076588 писал(а):

Пока я раздумывал, печатать или не печатать ответ, Munin опередил и правильно сделал!

Да уж, нам бы надо не вступить в деструктивную интерференцию :-)

[XYAMAN]

таким образом излучение нагретого тела происходит по причине перехода электронов с одних уровней на другие ? с больших на меньшие энергии..

Значит ли это что в случае резонансного процесса, когда вольфрам перейдет в состояние плазмы, и при этом не будет ему мешать гравитация, то атомы выстроятся в некую квазирешетку и начнется процесс когерентного излучения ? возможно такое вообще ?

-- 25.11.2015, 16:17 --

Munin в сообщении #1076594 писал(а):

Должен излучать. Собственно, при таком соотношении длины проводника и импульса тока, это будет распределённая система (длинная линия). При расчётах длинных линий, формой линии и потерями на излучение пренебрегают, но это первое приближение. При точном расчёте, излучение будет.

и даже если это кольцо сверхпроводника то амплитуда импульса будет уменьшаться за счет потерь на излучение?

[Munin]

XYAMAN в сообщении #1076598 писал(а):

таким образом излучение нагретого тела происходит по причине перехода электронов с одних уровней на другие ? с больших на меньшие энергии..

Да.

Нагревание тела происходит в виде нагревания двух подсистем: кристаллической решётки и проникающего через неё электронного газа. (Кристаллическая решётка заряжена положительно, атомы решётки отдают часть своих электронов в газ.)

На языке квазичастиц, это описывается как возбуждение фононов (квантов колебаний решётки) и электронов. Разумеется, они ещё и между собой обмениваются энергией, находятся в тепловом контакте.

Но колебания кристаллической решётки, хотя это и движения зарядов, излучают очень слабо. По причине массивности атомов. Зато электроны излучают очень хорошо. Поэтому, возбуждённые электроны излучают фотоны. Они опускаются на более нижние уровни, электронная подсистема охлаждается, но тут же нагревается от фононной, и в общем, там поддерживается некая общая температура.

XYAMAN в сообщении #1076598 писал(а):

Значит ли это что в случае резонансного процесса, когда вольфрам перейдет в состояние плазмы, и при этом не будет ему мешать гравитация, то атомы выстроятся в некую квазирешетку и начнется процесс когерентного излучения ? возможно такое вообще ?

Я не могу вообразить, что бы могло создать такой резонансный процесс. Дело в том, что там потребуются очень высокие частоты - как раз такие, как частота колебаний одного атома в окружении соседних атомов. Ну и энергии тоже адские.

Если оговорить кучу условий, которые вы пока не оговорили, и даже о них, наверное, не задумывались, то возможно, этой фразе можно придать какой-то смысл, и возможно, она даже окажется верной, то есть, испарить вольфрам в плазму, организовать её в кристалл, и заставить когерентно излучать - можно. Но это надо долго разбираться.

[XYAMAN]

ну, да, вольфрам это неудачный пример, хотя как знать.. ведь плазма имеет температуру одинаковую для всех веществ наверное.

А вообще, очень интересные объяснения ваши, я такого не читал нигде.
ФЛФ читал, но не все. много формульной, или формальной воды.. Я вообще не физик, а так, инженер.
Немного физичу практически. Преимущественно в теме спиновых волн..

а насчет резонансного излучения или поглощения, то здается мне что тема акустоядерномагнитного резонанса, или квадрупольноядреного, как там правильно, да, так вот это все очень близко к теме моего вопроса.

И очень еще интересует тема ЭПР. Почему ее секретят так упорно в сети?
Поговаривают что технология стелс основана на ЭПР ? Это правда?

[Cos(x-pi/2)]

(Оффтоп)

Munin
Имхо, пока, вроде, конструктивно интерферируем :-)

XYAMAN в сообщении #1076612 писал(а):

ФЛФ читал, но не все. много формульной, или формальной воды..

Вот это не верно. Знаете, как говорят о хорошем музыканте или композиторе: "у него ни одной лишней ноты!" Так же и в ФЛФ - ни одного лишнего слова или лишней формулы; это как раз отличительная черта ФЛФ. Если же что-то вам там кажется водой, то это должно вам послужить сигналом о недостаточном понимании прочитанного.

[XYAMAN]

Согласен, и я действительно многое не понимаю. Наверное поэтому у меня на форуме нет еще 50тыс постов :)

Просто если предположить что можно использовать технологию стелс основанной на резонансном поглощении излучений некоторыми веществами, и изменить условия чтобы спектр поглощения сместился в ИК диапазон, то можем получить хороший практичный чайник :) который не требует электричества. Или высокоэффективные солнечные коллекторы.. Ну почти не будет нуждаться в энергии, потому что для хорошего коллектора надо двигать спектр поглощения днем смещать в белый свет, а ночью в "черный" .. шутка юмора

[Munin]

XYAMAN в сообщении #1076612 писал(а):

И очень еще интересует тема ЭПР. Почему ее секретят так упорно в сети?
Поговаривают что технология стелс основана на ЭПР ? Это правда?

Это бред полный. И не секретят её.

[XYAMAN]

жаль. а я думал что теорзаговорщики хоть иногда правду говорят..
оказалось все как всегда. И избыток и недостаточк информации выставляют в удобном для себя свете..

Но всеже, ЭПР интересует. нет ли у вас ссылок на эту тему? больше конечно практическая информация. То , для чего не нужны всякие спектрометры ..

[Munin]

XYAMAN в сообщении #1076617 писал(а):

Просто если предположить что можно использовать технологию стелс основанной на резонансном поглощении излучений некоторыми веществами

На самом деле, в stealth нет никакой мистики. Прежде всего, она основана на том, чтобы сделать внешнюю поверхность тела (истребителя) состоящей из небольшого количества плоских граней. При этом, радарный луч всегда будет отражаться в сторону, без рассеивания.

Материалы там используются тоже известные: углепластики и подобные композиты. Но их роль вторична. (Например, они позволяют теплоизолировать двигатель в корпусе самолёта, чтобы его не видно было как яркий инфракрасный источник.)

Так что, не надо читать всякие байки про резонансное поглощение.

-- 25.11.2015 15:54:44 --

XYAMAN в сообщении #1076623 писал(а):

Но всеже, ЭПР интересует. нет ли у вас ссылок на эту тему? больше конечно практическая информация. То , для чего не нужны всякие спектрометры ..

ЭПР - это чисто теоретический опыт. (Кстати, можно и оригинальную статью найти.)

Сегодня на практике он превратился в целую отрасль - квантовую информацию. По ней, конечно, литературы много, хотя я и не разбираюсь. Практически используются, например, лазеры, световоды, поляризаторы, фотодетекторы.

[XYAMAN]

Munin в сообщении #1076625 писал(а):

Так что, не надо читать всякие байки про резонансное поглощение.

но а метаматериалы как же ?
Они даже могут даже невидимость сделать..

ЭПР - я понимаю как электронный парамагнитный резонанс... а вы ?

[horn]

мои выводы, на основе прочитанного:


Я буду рассматривать на основе колебательного контура и закона сохранения энергии.

Изначально контур был запитан энергией. (от батареи или еще чего то)

Где эта энергия?

В контуре без сопротивления она содержится в движении электронов.
Электроны постоянно движутся. ЭМ-волны НЕ излучаются.
Энергия никуда не тратится.

Когда контур с сопротивлением - электроны сталкиваются с атомами решетки,
электроны останавливаются и эта энергия переходит в ЭМ-волны(тепловое излучение, свет),
которые распространаются в пространство (волны уносят эту энергию).
В итоге вся энергия движения электронов перешла в ЭМ-волны.


Вопрос, а где собственно ЭМ-волны резонансной частоты контура?

[Munin]

XYAMAN в сообщении #1076627 писал(а):

ЭПР - я понимаю как электронный парамагнитный резонанс... а вы ?

А я как Эйнштейна-Подольского-Розена... вот к чему приводит увлечение аббревиатурами...

-- 25.11.2015 16:20:40 --

horn в сообщении #1076632 писал(а):

Изначально контур был запитан энергией. (от батареи или еще чего то)

Где эта энергия?

В контуре без сопротивления она содержится в движении электронов.

Ну вы прям контур-то с маятником не равняйте. И даже в маятнике энергия постоянно переходит из кинетической в потенциальную и обратно.

А в контуре - в электрическом поле конденсатора и в магнитном поле катушки.

horn в сообщении #1076632 писал(а):

Когда контур с сопротивлением - электроны сталкиваются с атомами решетки,
электроны останавливаются и эта энергия переходит в ЭМ-волны(тепловое излучение, свет),
которые распространаются в пространство (волны уносят эту энергию).

Нет. Энергия переходит в тепловые колебания решётки. А уйдёт она в свет или не в свет - это отдельный и отдалённый вопрос.

Например, в обычном резисторе нагрев не достигает такой степени, чтобы резистор светился. Поэтому, резистор охлаждается только путём теплопроводности (и конвекции воздуха), и никакого света!

horn в сообщении #1076632 писал(а):

Вопрос, а где собственно ЭМ-волны резонансной частоты контура?

А вот они "вылетают" за счёт совершенно другой неидеальности контура. Не за счёт сопротивления, а за счёт незамкнутости конденсатора и катушки. В хороших контурах конденсаторы и катушки стараются делать как можно более замкнутыми. В излучателях (антеннах), наоборот, как можно более открытыми.

[horn]

что заставляет оторваться электрическое поле в открытом колебательном контуре на обкладках конденсатора,
а так же магнитное на расправленной катушке?
и выходит эти поля отделяются по отдельности

[Munin]

horn в сообщении #1076647 писал(а):

что заставляет оторваться электрическое поле в открытом колебательном контуре на обкладках конденсатора,
а так же магнитное на расправленной катушке?
и выходит эти поля отделяются по отдельности

Нет, отделяются они не по отдельности.

Проще всего пояснить на примере конденсатора. Он в идеале две пластины, и всё поле сосредоточено между ними. Так ничего и не излучится. Но если взять конденсатор реальный, то у него будут края, а на краях - краевые эффекты, поле немножко "вылезает" наружу из конденсатора. Ну и пусть вылезает, это ещё не беда (а полбеды). Излучения ещё нет.

Но теперь возьмём переменный ток. Конденсатор перезаряжается туда-сюда. Его поле меняется на противоположное и обратно. И вот тут это "вылезшее наружу" поле начинает излучаться. Изменение электрического поля порождает магнитное. Изменение магнитного - опять электрическое. И начинает бежать электромагнитная волна - прочь от конденсатора.

В катушке происходит то же самое.

[horn]

выходит излучается все равно две волны. из катушки и из конденсатора