О получении энергии нетрадиционными способами...

[Developer]

Ну, если по-Вашему я не физик, а просто химик, то Вы, г-н Варяг, просто ворчун, и тем более непонятно, почему Вы ко мне как к химику всё время пристаёте с расспросами по физике...

Давайте не будем докапываться до того, что имели в виду Яворский и Детлаф (у меня под рукой тоже всегда есть справочник по элементарной физике Кошкина и Ширкевича, но я всё же стараюсь приводить данные из Кикоина), они эти формулы переписали откуда-нибудь, например из "Теории поля".

Вот сначала и заглянем в "Теорию поля" Льва Ландау и Евгения Лифшица.
В главе VIII "Поле движущихся зарядов" ЛЛ для вычисления электрического и магнитного полей использовали понятия запаздывающих потенциалов. Но в этой главе речь не идёт об излучении электроманитной волны!
В главе IX "Излучение электромагнитных волн" авторы рассмотрели 15 случаев излучения движущимися зарядами электромагнитного излучения в виде волн. Нас с Вами интересует параграф 73 "Излучение быстро движущегося заряда" и два последующих, где излучение связано с потерей энергии "Магнитно-тормозное излучение" и "Торможение излучением".
Под быстро движущимся зарядом ЛЛ понимают "заряженную частицу, движущуюся со скоростью не малой по сравнению со скоростью света". Причём понятно, что в системе отсчёта, связанной с заряженной частицей, магнитное поле как таковое отсутствует, а электрическое поле - это кулоновское поле самой заряженной частицы, и никаких электромагнитных волн в такой системе отсчёта частица не излучает. Выражение для изменения энергии излучения со временем в неподвижной системе отсчёта, относительно которой частица движется с ускорением $w$, похоже на приведённое в справочнике Яворского и Детлафа $\frac {dE} {dt} = \frac {2e^2} {3c^3} w^2$ с учётом выбранной ЛЛ системы единиц. Причём авторы специально оговаривают, что "ультрарелятивистская частица излучает в основном в направлении своего движения в интервале углов $\theta \sim {\sqrt {1 - \frac {v^2} {c^2}}$ вокруг направления скорости".
И всё бы хорошо, да вот незадача, когда авторы рассматривают вопрос о торможении частицы за счёт излучения и в формулах появляется член в виде третьей производной от дипольного момента...

Вот их слова на стр. 266:"Может возникнуть вопрос, каким образом электродинамика, удовлетворяющая закону сохранения энергии, может привести к абсурдному результату, в котором свободная частица неограниченно увеличивает свою энергию." И далее: "Поскольку ... не является вполне корректной математической операцией, то это и приводит к ряду дальнейших трудностей, в том числе и к указанной здесь".

У А.Н. Матвеева "Электричество и магнетизм" об этом сказано более прямо "В электродинамике выражение для силы торможения обобщается на произвольное движение. Оно там тоже описывается третьей производной по собственному времени от соответствующих величин, характеризующих движение электрона. Получаемое при этом уравнение релятивистски инвариантно. Долго считалось, что оно правильно описывает реакцию излучения. Однако недавно был проведен расчет на ЭВМ ряда простых случаев движения и были получены заведомо бессмысленные результаты. Поэтому вопрос о релятивистски инвариантном классическом описании движения электрона с учетом реакции излучения в настоящее время не может считаться решенным.
Наличие силы торможения подтверждено экспериментально в ускоускорителях. Как уже было сказано, заряженные частицы в ускорителе испытывают небольшие гармонические колебания около равновесной орбиты, называемые бетатронными (см. § 56). Кроме того, заряд при своем движении интенсивно излучает. Сила торможения излучением вызывает затухание бетатронных колебаний."
У Матвеева для мощности излучения ускоренно движущегося заряда приведена тоже похожая формула (с учётом выбранной системы единиц) $\frac {dE} {dt} = \frac {1} {6 \pi \epsilon_0} \frac {e^2} {c^3} w^2$.

Ну, и что из этого следует? А не всё так просто, как хотелось бы, ибо наши представления - всего лишь модели, более или менее правильно отражающие физику явления, и вопрос лишь в том, насколько описываемая теоретическая модель устраивает техническое приложение этой модели для утилитарных практический целей. Для экспериментальной практики ускорителей эта модель пока, видимо, приемлема...

[Mopnex]

По ходу дела такой вопрос. Что можно сказать об излучении заряда в системе отсчета, движущейся с положительным ускорением ,заряд, при этом, движется равномерно.

[Developer]

А кому вопрос?

[Mopnex]

Да кто ответит, тому и вопрос.

[Developer]

Так, оказывается, надо ведь и скорость учитывать, с которой перемещаются относительно друг друга наблюдатель и заряд.
А кто в какой системе отсчёта, может и неважно?

Добавлено спустя 21 минуту 36 секунд:

Я вот тут прикинул мощность излучения только одного "псевдо" или "ультрарелятивистского" электрона по формуле из Матвеева и получил величину $\frac {dE} {dt} = 5,7 \cdot {10}^{-54} w^2$.
Теперь можно прикинуть, какой заряд в кулонах нужно собрать из электронов и какое ускорение в метрах в секунду за секунду придать этому "сгустку" заряда, чтобы на практике получить заметное электромагнитное излучение в ваттах...

[Mopnex]

Если ограничиться нерелятивистским случаем, наблюдатель находится в ускоряющейся системе осчета( не сильно ускоряющейся), так зарегистрирует он излучение равномерно движущегося заряда или нет? Если да, то хотелось бы понять чью энергию будет уносить это излучение.

[Developer]

Сильно сказано, Mopnex!

[Варяг]

Г-н "Developer"!
Коль уж теоретики - Л-Л и Б.М. Яворский не смогли прояснить для Вас вопрос с излучением, то остаётся обратиться к самому элементарному справочнику (детскому):

“Представьте себе, что электрический заряд не просто сместился из одной точки в другую, а приведен в быстрые колебания вдоль некоторой прямой, то есть движется подобно грузу, подвешенному на пружине. Тогда начнет периодически изменяться и электрическое поле вокруг заряда, причем период таких изменений будет равен периоду колебаний заряда. Переменное электрическое поле будет порождать периодически меняющееся магнитное поле, а последнее, в свою очередь, вызовет появление электрического поля уже на большем расстоянии от заряда и т.д. В пространстве, окружающем заряд, захватывая все большие области, возникает система взаимно перпендикулярных, периодически изменяющихся электрических и магнитных полей”.
Справочник школьника
Филологическое общество «СЛОВО» Компания «КЛЮЧ-С»
ACT
Центр гуманитарных наук
при факультете журналистики
МГУ им. М.В. Ломоносова
Москва 1996
Стр.515

Рассмотрим простейший пример излучения ЭМ-волн штыревой антенной:
Современная ЭД утверждает, что движущиеся с ускорением в проводнике под действием переменного электрического поля излучают ЭМВ.
ЭМ-волны излучаемые антеннами радиопередающих устройств, при отсутствии модуляции, представляют собой гармонический сигнал.
Если бы, как Вы утверждаете, излучение возникало бы только на участке торможения электронов, то сигнал излучаемый антенной не был бы синусоидальным (отсеките на синусоиде участки, на которых электроны ускоряются, а оставьте только участки торможения, и Вы получите то на чём Вы упорно настаиваете, но не имеющее никакого отношения к действительности).

Вы продолжаете настаивать, что ЭМВ излучают только тормозящиеся электроны? Да или нет?

[Someone]

Mopnex писал(а):

Если ограничиться нерелятивистским случаем, наблюдатель находится в ускоряющейся системе осчета( не сильно ускоряющейся), так зарегистрирует он излучение равномерно движущегося заряда или нет? Если да, то хотелось бы понять чью энергию будет уносить это излучение.

А что, разве инерциальные и неинерциальные системы отсчёта эквивалентны?

Равноускоренное движение заряда уже обсуждалось. Вот здесь (http://dxdy.ru/viewtopic.php?p=49069#49069) есть краткое резюме и ссылка на статью В.Л.Гинзбурга, в которой он подробно разбирает этот вопрос.

[Developer]

1) Допустим, что электрон прямолинейно движется с положительным ускорением такой же величины, как если бы он, имея скорость $v_e = 0,8 c$, тормозился до нулевой скорости в материале анода на расстоянии одного поперечника атома $d = 10^{-10} \text{ м}$ от поверхности анода.
Это будет соответствовать ускорению $w = \frac {{v_e}^2} {d} = 5,76 \cdot 10^{26} \text { м} \text {/c}^2}$.
Какую же мощность излучения следует ожидать от такого равноускоренно движущегося электрона, согласно сделанной ранее оценке по формуле из Матвеева? А вот, какую $N = 5,7 \cdot 10^{-54} \cdot 33,18 \cdot 10^{52} \approx 2 \text { Вт}$.
2) А какую кинетическую энергию имеет движущийся со скоростью 0,8 скорости света электрон? Оценим её $T = m_e \frac {{v_e^2}} 2 = 2,6 \cdot 10^{-14} \text { Дж}$.
И какая же мощность выделится, если такой электрон "тормознуть" за то же время, что и при торможении на аноде? А вот, какая $N = \frac T t = \frac {2,6 \cdot 10^{-14} } {0,4 \cdot 10^{-18}} = 6,5 \cdot 10^4 \text { Вт}$.

Что-то у меня концы с концами не сходятся (два ватта на излучение при равноускоренном движении и 65 киловатт при тормозном излучении), наверное, опять где-то напортачил, а как у Вас получается, Варяг?

Добавлено спустя 8 минут 1 секунду:

На всякий случай (до полноты) добавлю, чтобы набрать такую скорость, электрон должен пройти ускоряющую разность потенциалов в 162,5 кВ (ускоряющие напряжения в просвечивающих электронных микроскопах).

[praktik]

Уважаемые господа. Предлагаю подвести промежуточный итог сей плодотворной дискусси.
Напомню Вам, господа, что тема обсуждения была такой: "Получение энергии нетрадиционными способами".

[Варяг]

praktik писал(а):

Уважаемые господа. Предлагаю подвести промежуточный итог сей плодотворной дискуссии.

Совершенно с Вами согласен, уважаемый "praktik".
Нет ни одного эксперимента, подтверждающего, что движущиеся прямолинейно с ускорением либо торможением в свободном пространстве (вакууме) электроны, излучают ЭМВ. Мне могут возразить, что рентгеновское излучение возникает именно при торможении электронов. Но ведь спектр тормозного излучения зависит от химического состава мишени, следовательно, гораздо более вероятно, что излучают электроны электронных оболочек атомов вещества мишени, которые подверглись бомбардировке.
Следовательно, современная ЭД - лажа, облечённая для создания видимости наукообразия в математическую форму, которая не потверждается ни расчётом, ни экспериментом.
Вот здесь Вы можете посмотреть работы, в которых, на мой взгляд, даётся вполне правдоподобный и укладывающийся в рамки классической (нормальной) физики механизм излучения ЭМВ:
Механико-электромагнитные свойства электрона
[url=http://www.doktorovich.info/forums/viewtopic.php?t=8]Полная энергия прецессии гироскопа
[/url]

[Developer]

А хоть промежуточные, хоть конечные итоги любой дискуссии на любую тему заранее известны:
- в дискуссии всегда принимают участие профессионалы (физики, математики, инженеры и другие деятели науки и техники) и непрофессионалы (любители науки и техники, журналисты, философы нематериалистической школы и пр.);
- профессионалы знают практически все проблемные и слабые места соотношения теории-практики в выбранной сфере своей деятельности, а потому спокойно, без паники и истерики работают над этими проблемами еждневно и более или менее плодотворно; дискуссию между собой проводят в периодической научно-технической печати, в публичных выступлениях на международных симпозиумах, научно-технических и практических конференциях, на научных семинарах и т.п.;
- непрофессионалы, наткнувшись на какую-нибудь непонятную для них физическую, научно-техническую или иную методологическую проблему, либо кричат "караул, кризиз" , либо сразу и без предупреждения делают "открытия", новые "изобретения", которые как всемирный потоп заполнили весь интернет, а при тщательном рассмотрении профессионалами не тянут даже на рационализаторское предложение.
Вот такое моё предварительное мнение по промежуточному итогу...

Добавлено спустя 7 минут 47 секунд:

Опять двадцать пять...
Тормозное рентгеновское излучение, Варяг, является непрерывным, сплошным, а вот линейчатым, отражающим химическую природу мишени-анода, является характеристическое рентгеновское излучение!

Добавлено спустя 29 минут 48 секунд:

Шесть страниц, - читать не перечитать...
НЕТРАДИЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ, ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

[Варяг]

Developer писал(а):

Опять двадцать пять...
Тормозное рентгеновское излучение, Варяг, является непрерывным, сплошным, а вот линейчатым, отражающим химическую природу мишени-анода, является характеристическое рентгеновское излучение!

Любопытно, г-н "Developer", а как Вы отличаете тормозное излучение от других видов излучения?
Ведь при торможении электронов на мишени, например, на аноде ЭВП, при напряжениях значительно меньших тех, при которых возникает рентгеновское излучение, происходит разогрев анода, иногда приводящий к его свечению, что несомненно свидельствует об излучении им, а не тормозящимися на нём электронами ЭМВ, как в инфракрасном, так и в видимом диапазоне. Снимите со светящегося анода анодное напряжение, он же не остынет в то же мгновение!
Заставить светиться материал анода можно и не бомбардируя его электронами, а, например, нагреть в индукционной печи или в пламени газовой горелки.
Поскольку Вы считаете себя профессионалом в физике, то будьте, всё же, любезны ответить на вопрос: излучают ли прямолинейно движущиеся с ускорением электроны, или нет?
Если не излучают, то как Вы объясните, что антенны радиопередающих устройств излучают гармонические ЭМВ.

[Developer]

1) Да очень просто, я же профессионал и не один год проработал с рентгеновскими дифрактометрами и электронными микроскопами!

Если снять форму спектра тормозного рентгеновского излучения, то есть зависимость его интенсивности от длины волны, то можно получить непрерывную кривую интенсивности, а спектр начинается в некоторой области длин волн, называемой граничной с ростом длины волны проходит максимум и простирается, постепенно спадая, далее в область увеличивающихся длин волн практически до бесконечности. Граничная длина волны тормозного рентгеновского излучения будет определяться напряжением анод-катод рентгеновской трубки и уменьшается с ростом напряения на аноде.

Спектр характеристического рентгеновского излучения будет линейчатым, как правило дублетом, зависеть от атомного номера материала мишени-анода и подчиняться закону Мозли.

На практике линейчатый спектр налагается на непрерывный, но интенсивность характеристических линий рентгеновского излучения на порядки превосходит интенсивность сплошного спектра. Сплошной спектр может быть отфильтрован спциальными устройствами, а линейчатый использоваться для выполнения рентгеноструктурных ииследований в физике, химии, материаловедении и т.п.

2) Все расчёты и оценки, которые я Вам предлагаю в качестве аргументов, Вам как-то очень ловко удаётся игнорировать, а мне обидно за бесполезно проделанную работу...

3) Почитайте, Варяг, великолепную работу В.Л. Гинзбурга, которую уже в который раз рекомендовал всем нам для ознакомления Someone, и многие вопросы у Вас, возможно, отпадут сами собой, а я пока, пожалуй, отдохну...

Добавлено спустя 12 минут 38 секунд:

Антенны излучают не за счёт заряженных частиц, а за счёт токов проводимости и токов смещения и в полном соответствии с нелюбимыми Вами уравнениями Максвелла...
По поводу гармонических ЭМВ не понял: а почему не модулированных, если это радиоволны?