Интерференция радиоволн и перенос энергии

[Aldaris]

Уважаемые форумчане, задам , как мне кажется, классический вопрос, но я почему то упустил его из виду и поиск пока не дал результатов.

Допустим у нас есть две антенны излучающие сигнал в пространство, пусть обычные вибраторы герца, на одной частоте. Мы можем подобрать расстояние между антеннами и сдвиг в фазы так, что у нас будут точки (области) с нулями, тема обширная и известная, хотя бы если взять направленную антенну из двух вибраторов. Всегда считал, что ее можно описать перераспределением мощности в пространстве. Где-то убыло, значит где-то прибыло.
Но допустим у нас есть пара излучателей, направленных, волны пролетели какое-то расстояние от излучателей и встретили друг дружку, скажем, у меня над столом. Если они в противофазе то приемник ничего не услышит. Электроны в антенне останутся на месте, как бы я не старался. А если я отойду от стола и попаду в "лепесток" только одной антенны, то все будет как и должно быть, сигнал снова появится.
Как быть с энергией? Я могу целое заграждение сделать и это не повлияет? Хотелось бы представить себе силы которые пытаются толкать в противоположные стороны, но раз перемещения заряда нет, то и работы нет, то и энергия не уменьшилась.

Спасибо.

[realeugene]

При интерференции энергия волн перераспределяется из нулей в максимумы интерференционной картины.

[Aldaris]

Да но в данном случае где будут максимумы? если лепестки скажем перпендикулярны, один светит с лева на право, а другой с верху в низ,? Или вы хотите сказать, что у меня над "столом", в зоне пересечения лучей, допустим, у нас дециметровые волны, не удастся получить тишину, будет "рябь" из минимумов и максимумов? Так что вдоль направления распространения не возникнет

[Munin]

Aldaris в сообщении #1148684 писал(а):

Электроны в антенне останутся на месте, как бы я не старался. А если я отойду от стола и попаду в "лепесток" только одной антенны, то все будет как и должно быть, сигнал снова появится.
Как быть с энергией?

Тут, на самом деле, надо вспомнить, что если вы отойдёте от стола, то попадёте не в "лепесток" одной антенны, а в максимум интерференции, где волны от обеих антенн будут складываться, и энергия там будет больше, чем была бы без учёта интерференции. Так что, энергия сохраняется: из минимумов интерференции она перераспределяется в максимумы.

Aldaris в сообщении #1148684 писал(а):

Я могу целое заграждение сделать и это не повлияет?

Можете. По одну сторону заграждения вы получите гашение, по другую - усиление.

Простейший способ такого заграждения - просто проводящая плёнка. Она полностью гасит волны по одну сторону от себя. Но она работает как зеркало. По другую сторону энергия удваивается - она идёт и напрямую от источника, и отражённая.

-- 03.09.2016 12:39:32 --

Aldaris в сообщении #1148692 писал(а):

Да но в данном случае где будут максимумы?

Надо рисовать конкретные картинки расположения излучателей и волн от них. Минимум будет там, где разность фаз $\pi,$ а максимум - рядом, где разность фаз $0.$

-- 03.09.2016 12:40:45 --

Aldaris в сообщении #1148692 писал(а):

Или вы хотите сказать, что у меня над "столом", в зоне пересечения лучей, допустим, у нас дециметровые волны, не удастся получить тишину, будет "рябь" из минимумов и максимумов?

Если у вас дециметровые волны, то будет "рябь" с периодом в дециметры. А вы что хотели? :-) Возьмите метровые волны, тогда стол может целиком уместиться в один минимум.

[Aldaris]

Все понял, ситуация с полным гашением "волны" вдоль фронта ее распространения не возможна. Т.е. даже если источники почти параллельны, останется "лазейка" для энергии.
А на счет преграды, уже сложно сказать, но раз где-то будет, в любой момент времени, пик электрического поля, значит преграда не станет "не видимой" в любом случае.

[Munin]

Не понял, у вас преграда должна стать невидимой? Это другая задача.

[realeugene]

Aldaris в сообщении #1148692 писал(а):

Да но в данном случае где будут максимумы? если лепестки скажем перпендикулярны, один светит с лева на право, а другой с верху в низ,? Или вы хотите сказать, что у меня над "столом", в зоне пересечения лучей, допустим, у нас дециметровые волны, не удастся получить тишину, будет "рябь" из минимумов и максимумов? Так что вдоль направления распространения не возникнет

Во первых, что такое "направление распространения", когда у нас больше одного луча?

В вашем примере, да, если вы отойдёте на четверть длины волны вправо и на четверть длины волны вниз, то сдвиг фаз между лучами станет 0 градусов вместо 180, и вместо нуля вы увидите пучность стоячей волны. В стоячей волне, кстати, энергия не обязана никуда бежать вообще. Как и происходит при перпендикулярном отражении луча от зеркала.

[Aldaris]

хорошо проще, два луча лазера почти параллельны, какого-то сечения, в противофазе. На большом расстоянии их области начинают пересекаться, но летят они в одну сторону, я так понял они себя не погасят, а появится некоторый узор. Если смотреть вдоль луча, то будет не сплошное пятно, а узор, и расстояние между максимумами зависит от длины волны.

-- Сб сен 03, 2016 14:50:41 --

[realeugene]

От длины волны и от угла схождения лучей. Кроме того, это должны быть, вообще говоря, лучи от одного лазера.

[Xey]

Aldaris в сообщении #1148699 писал(а):

Все понял, ситуация с полным гашением "волны" вдоль фронта ее распространения не возможна.

С радиоволнами проще, чем с оптическими. Гасящую антенну можно разместить на отрезке между источником и точкой наблюдения (или на прямой , проходящей через эти точки), чтобы в точку наблюдения волны приходили в противофазе. Волновые фронты будет близкой кривизны и область "тишины" получится большой.

А если излучающие в противофазе антенны поместить на расстоянии меньше длины волны , то волновые фронты совпадут повсюду и результирующее излучение будет нулевым.

[realeugene]

Xey в сообщении #1149794 писал(а):

С радиоволнами проще, чем с оптическими. Гасящую антенну можно разместить на отрезке между источником и точкой наблюдения (или на прямой , проходящей через эти точки), чтобы в точку наблюдения волны приходили в противофазе. Волновые фронты будет близкой кривизны и область "тишины" получится большой.

С оптикой проще, так как для гашения света достаточно на пути луча поместить ширму, а радиоволны огибают препятствия сравнимого с их длиной волны размера.

Xey в сообщении #1149794 писал(а):

А если излучающие в противофазе антенны поместить на расстоянии меньше длины волны , то волновые фронты совпадут повсюду и результирующее излучение будет нулевым.

Нет.

[rustot]

Aldaris в сообщении #1148699 писал(а):

Все понял, ситуация с полным гашением "волны" вдоль фронта ее распространения не возможна.

Возможна. Два очень близко расположенных полуволновых диполя. При синфазных токах они излучат учетверенную (почти) энергию а при противофазных нулевую (почти).

Парадокса в том нет. В первом случае это произойдет за счет того что из за взаимной индукции удвоится противоэдс и потребляемая от источников мощность (если источники пытаются поддержать постоянный ток), во втором наоборот из за той же взаимоиндукции обнулится противоэдс и перестанет потребляться мощность от источников