Középiskolai Matematikai és Fizikai Lapok
Informatika rovattal
Kiadja a MATFUND Alapítvány
Már regisztráltál?
Új vendég vagy?

Fórum: Kérdések a fénnyel kapcsolatban

  [1]    [2]  

Szeretnél hozzászólni? Jelentkezz be.
[22] Lajos bácsi2012-05-20 19:11:51

Kedves Gézoo! "az idő sebessége?"

Ez nekem már magas, de az tetszik, hogy a fotonok vonzzák egymást.

Előzmény: [21] Gézoo, 2012-05-20 12:02:20
[21] Gézoo2012-05-20 12:02:20

Kedves csillagász!

Kifejtenéd azt, hogy mi alakul?

Előzmény: [20] csillagász, 2012-05-20 10:27:41
[20] csillagász2012-05-20 10:27:41

" a fotonsűrűséggel arányos az idő sebessége, azaz a téridő görbület mértéke. "

alakul ez....

Előzmény: [19] Gézoo, 2012-05-20 08:48:36
[19] Gézoo2012-05-20 08:48:36

Kedves Lajos bácsi!

Ha már a fényt említetted, illik megemlítenem, hogy a fotonok nem taszítják egymást, hanem "vonzás" van köztük. Helyesebben a fotonsűrűséggel arányos az idő sebessége, azaz a téridő görbület mértéke. Ezért már TW/mm2 energia sűrűség környékén végtelenül vékony fonállá egyesül a lézer fénye is.

Előzmény: [15] Lajos bácsi, 2012-05-18 21:27:22
[18] Gézoo2012-05-18 21:54:58

Én is bocs! Most látom, hogy itt feleltem rá..

Előzmény: [17] Gézoo, 2012-05-18 21:54:13
[17] Gézoo2012-05-18 21:54:13

Volt egy 1905-ben lett Nobel díjas magyar fizikus: Lénárd Fülöp.

(Csak azért említem, mert ezt sokan nem tudják róla)

Szóval Lénárd megfigyelte azt, hogy ha az izzókatódból kilépő elektronokat egy negatív töltésű hengerrel párhuzamos nyalábbá formálva irányította egy hosszú vákuumcsőbe,

akkor az elektronok alkotta kékes nyaláb szétnyílik és az üvegcső falát sárgás-zöld fénylésre gerjeszti.

(A történelmi hűség kedvéért említem, hogy Lénárd nem volt azzal tisztában, hogy elektronokat lát.)

Vagyis a katódsugárzásban egymást taszító részek vannak.

Ha egy TV képcsőről vagy monitor képcsőről leszereled a mágneses fókuszálást, akkor a nyaláb szétnyílik a fókuszfeszültség ellenére. Mert úgy méretezték a fókuszfeszültség áramkörét, hogy csak "rásegítsen" a mágneses fókuszra.

Azaz ha van egy kidobandó katódsugárcsöved akkor kipróbálhatod.

A fordítottját is. Leveszed a fókuszfeszültség vezetékét és plusz mágnesekkel megpróbálhatod újra fókuszálni a nyalábot.

VIGYÁZZ A NAGYFESZÜLTSÉG ÉLETVESZÉLYES!

Kerüld el a pipát a képcső nyakán! Sok kV van benne!

Előzmény: [15] Lajos bácsi, 2012-05-18 21:27:22
[16] Lajos bácsi2012-05-18 21:33:08

Bocsánat, az előző hozzászólásomat nem ide szántam, hanem az elektronokhoz.

Előzmény: [15] Lajos bácsi, 2012-05-18 21:27:22
[15] Lajos bácsi2012-05-18 21:27:22

Visszatérnék, és idéznék a /11/-ből:

"Az atommagok pozitív töltése nélkül az elektronnyaláb szétnyílik"

"Ugyanis a fókuszálás nélkül szétnyílik az egymást taszító elektronok árama."

Mint a gyertya lángjából kiinduló fény, úgy az izzó katódból kiinduló elektronsugár már önmagában is széttartó. A fókuszálással csupán kedvező nyílásszögű sugárzóna alakítható ki. Én nem magyaráznám a széttartást a taszítással, mint ahogy a fénynél sem beszélhetünk taszításról.

Vagy mégis?

Kísérletet teszek majd egyszer ennek gyakorlati bebizonyítására.

Előzmény: [14] Gézoo, 2012-05-18 19:50:51
[14] Gézoo2012-05-18 19:50:51

Kedves Lajos bácsi!

Igazából a távoli eset sem más mint a közeli. A kaszkád mosfetes bemenetű teljesítmény erősítő földeléstől függetlenül, elemes táplálással rezgőkör nélkül zárt ónozott vasdobozba zárva, csak a dióda kilógó összesen 1 cm hosszú végével, mint antennával is szépen megszólaltatja a Kossuth rádió kb.: 500 m hullámhosszon érkező adását.

Ezzel azt mutatja, hogy a példaként említés lényege érvényes. Azaz nem kell beleférnie a hullámhossznak az antennába.

Egyébként azért említettem a példát, mert még mindig bennem él az az érzés, amikor néztem fel a kb 300 méter magas toronyra és tudtam, hogy "a másik fele" a földbe fektetett rézkábelek hasonló hossza kellett az 500 méteres hullámhosszú hullámok kisugárzásához.

Csak néztem és nehéz volt átérezni azt, hogy milyen lehet az a hullám, aminek nem kell beleférnie az antennába.

Ahogy írtad:"A levehető teljesítmény a drót hosszától függ."

Azaz mint ahogyan írtad, nem a hullámhossznak kell "beleférnie", hanem a teljesítményhez szükséges energia mennyiségnek a "befogásához" kell az antenna hossz.

Előzmény: [13] Lajos bácsi, 2012-05-18 18:41:54
[13] Lajos bácsi2012-05-18 18:41:54

"Apropó hullámhossz!" és Lakihegy

Kedves Gézoo!

Én mindenképpen különbséget tennék a jelenségek magyarázásában, attól függően, hogy közel vagyok az adóhoz, vagy távol. Az előbbi esetben akkora a térerő, hogy még izzólámpát is lehetett vele működtetni. Az egyik pólus a földelés, a másik egy hosszú drót. A levehető teljesítmény a drót hosszától függ. A fülhallgató megszólaltatásához igen kis áramra van szükség, ezért bármekkora, a földdel nem érintkező fémtárgy és a föld között működhet a rádiózás, a dióda fontos elem a demoduláció miatt, a rezonancia nem.

Más a helyzet távolban. Itt kisebb a térerő, és más adók térereje is számottevő lehet. Itt már nagyon fontos tényező a rezonancia jelentősége, mert itt kis energiákkal tudjuk csak "lökdösni" a rezgőkört, hogy ezzel megvalósuljon a kiválasztás, a szelektivitás.

Előzmény: [9] Gézoo, 2012-05-18 07:42:52
[9] Gézoo2012-05-18 07:42:52

Kedves Lajos bácsi!

A részemről nagyon szívesen! Ha bármelyik részlet nem lenne "emészthető" akkor kérdezz rá nyugodtan. Majd akkor azt megfogalmazom másként, remélhetően érthetőbben. Illetve az is lehet, hogy a kérdésedre mástól érthetőbb választ fogsz kapni.

Előzmény: [8] Lajos bácsi, 2012-05-18 07:00:35
[8] Lajos bácsi2012-05-18 07:00:35

Köszönöm a hosszú, jól érthető, és kimerítő válaszokat. A kérdést komolynak szántam. "Atomi szinten" úgy látom nem tudok kellőképpen gondolkodni. Most próbálom mélyebben megemészteni a leírtakat.

Előzmény: [7] Gézoo, 2012-05-17 14:14:49
[7] Gézoo2012-05-17 14:14:49

Apropó hullámhossz!

Kis srácként a Lakihegyi szivar alakú adótoronytól nem messze egy diódával és egy méternyi zsinórral hallgattam a Kossuth rádió műsorát, amikor felmerült bennem a kérdés:

Hogyan fér bele az egy méteres "antennámba" az ötszáz méteres hosszúságú hullám?

Azt már akkor is tudtam, hogy egy rezgőkörnél elegendő az, ha a rezgőkör rezonancia frekvenciája egyezik az adó frekvenciájával, mert úgy is "lökdösheti" azaz rezgésbe hozhatja a rádió hullám, ha csak egy pontban, jó ütemben "lökdösi"..

Na de amikor se rezgőkör, se hullámhosszú antenna nincs akkor hogyan?

Akkor Édesapám elmosolyodott és azt mondta, hogy dehogy kell beleférnie. Az a hullám nem olyan mint a víz hulláma. Csak annyi kell, hogy a drótban lévő elektronokat képes legyen ütemesen meglökdösni. Így sok évvel később visszaemlékezve erre, azon tűnődöm, hogy milyen sok fizikus ismerősöm ezt nem tudja.

Amikor egy olyan kísérletet végeztem, hogy két hullám között kikapcsoltam az antenna áramát és ennek ellenére az átvitelen semmi változás nem történt. Azaz a két hullám közötti időben semmi sem ment ki az antennámból mégis szólt a rádióvevő, egy hozzáértő megjegyezte, hogy valahol csaltam, mert szerinte a kikapcsolás közben is mennie kellett a hullámnak.

[6] Gézoo2012-05-17 11:44:14

Ja és igen, ha nincs haladási irányú kiterjedése, akkor hullám sem "fér el" a nulla hosszon.

Vagyis nincs hullámhossza a nulla hosszú valaminek.

Na akkor mi a hullám hossz a fény esetében?

Amikor elcsípünk egy "zöld hullámot" a körúton, akkor lámpától lámpáig pont annyi idő alatt érünk el, mint a lámpák kapcsolási idejei.

Ilyen értelemben az autók hullámainak hossza a lámpák közötti távolságokkal egyenlő.

A fotonok hullámai is ilyen értelmezéssel követik egymást. És bár egyesével csak nulla hosszúak lehetnek, még akkor is ha fénysebesség alatti sebesség esetén x0 nagyon nagy hosszúság lenne.

Ugyanis bármilyen nagy hosszúság nulla szorosa, nulla hosszúságot jelent. x0*0=0

Tehát amikor a fény hullámhosszát emlegetjük, még véletlenül sem szabad úgy értelmezni ezt az említést, mint például a víz, vagy a hang hullámait.

Ezért amikor ezek a hullámokban..

Itt álljunk meg egy pillanatra! Ne is nevezzük hullámoknak a fotonok egymást követő beérkezéseit!

Mondjuk nevezhetnénk ütemeknek, vagy akár sorozatoknak.

Tehát ezzel a szóhasználattal folytatva:

Ezért amikor ezek a sorozatokban az ernyőre érkező fotonok interferencia képet hoznak létre, akkor nem a fotonok sorozatait, hanem csak az általuk keltett anyagi hullámok interferenciáit látjuk.

Na de ha a fotonok sorozatok csupán, akkor mi az a valami ami hullámzik? Mert az interferenciához koppanások nem elegendőek!

Az interferenciához folyamatos hullámzások kellenek.

Nos, mi lehet ami hullámzik az anyagból készült ernyőn?

Talán az atomok és a molekulák? Vagy az elektronok?

Nos igen! Ezek is, azok is, mert az egyik csak a másikkal együtt lehetséges.

Azaz máris elértünk odáig, hogy a foton sorozatoknak nincs kettős természete.

Vagyis a fénynek nincs hullám És részecske természete, csak részecske természete van.

Az is csak félig, mert nincs a fotonoknak vastagságuk a számunkra.

Ellentétben például a kavicsokkal, amik 3D-s kiterjedésű, tömeggel rendelkezőknek ismertek.

Na de ha egy kavics fénysebességgel haladna, akkor lenne-e tömege, és kiterjedése a számunkra?

Nézzük csak! s vastagság szorozva nullával= nulla vastagság.

Ó! Ez érdekes! Eltűnne a kavics vastagsága! És aminek nincs vastagsága annak tömege sincs.. Vagy van?

Előzmény: [5] Gézoo, 2012-05-17 11:25:13
[5] Gézoo2012-05-17 11:25:13

Az is érdekes, hogy a mai napig a fény kettős természetét emlegetik, pedig ma már köztudott, hogy nincs éter.

Sőt! Ha a specrelt elfogadjuk, akkor a fénysebességgel haladónak a haladási irányú kiterjedése:

x=x0*sin(arccos(c/c))=0

vagyis nincs kiterjedése azok számára akikhez viszonyítva v=c sebességgel mozog.

Mondhatni úgy is, hogy csak 2D-s azaz csak két irányú kiterjedése van, vastagsága nincs.

Tehát akkor tömege sem lehet, ha a tömeg a sűrűség és a térfogat szorzata, bármilyen nagy is lenne a sűrűsége.

[4] Gézoo2012-05-17 09:52:28

Kedves Lajos bácsi!

A folytatás:

Na de foton áram esetén nincs közegellenállás!- mondhatnánk.

És tévednénk,. Mert bár nem közeg ellenállás, de a hatása hasonló!

Ugyanis a v sebességű relatív mozgással mindig együtt jár a \gamma=(1-(v/c)2)0,5 függvény szerinti, mondjuk úgy, hogy: hosszkontrakció.

Azaz amikor a részecske v sebességgel közeledik a foton forrás felé akkor a forrás energiáját:

Ek=E0*((c+v)/(c-v))0,5 nagyságúnak érzékeli,

ha pedig az ellentétes azaz távolodó irányban mozog, akkor pedig

Et=E0*((c-v)/(c+v))0,5 nagyságúnak érzékeli.

Ez a különbség nem túl nagy, mondhatnánk, ha nem tudnánk, hogy például az elektronok közel v=0,8c azaz a fénysebesség 80

Ezzel az általuk "szélként" érzékelt energia közeledési oldalon Ek=3*E0 nagyságú, a távolodási oldalon pedig csak Ek=E0/3

Vagyis a két oldal közötti arány 3/(1/3)= 9-szeres!

Azaz bőven elegendő a ciklikus mozgás lelassításához!

És ezzel az irány függő idő lassításhoz.

valamint ezzel az irány függő ciklus lassítással a

2. pontban említett "idő lassítás" létrejöttéhez.

Azaz a ciklusok lelassításával, mindenféle fénysebességen repülő tömeg nélkül is "odébb lökhetők" a részecskék.

Előzmény: [3] Gézoo, 2012-05-17 09:47:12
[3] Gézoo2012-05-17 09:47:12

Kedves Lajos bácsi! Amíg visszaérkezel válaszolok.

A "Fizikások válaszoljanak" topic-ban összegyűjtöttem kb. 40 pontba azokat az információkat amiket a fotonokról és hatásaikról tudunk.

A fotonról nem tudjuk, hogy egy darabban, vagy egy picin térfogatban lévő felhőben sok-sok darabkában terjed-e.

Azt viszont tudjuk, hogy a közegekben az egyes atomok közötti vákuumban sugárzással terjed, éppen úgy mint a testek közötti vákuumban.

Azaz nincs vezető közege, amolyan piciny lövedék módjára terjed.

Azaz a sebesség amivel egy közegen áthalad, az kicsit csalóka. Ugyanis mi azt látjuk, hogy a közegbe egy ponton belép és egy másik ponton kilép. A két pont közötti távolságot elosztjuk azzal az idővel ami elmúlt a belépés és a kilépés között.

Abból, hogy csak a közeg határának síkjára merőleges irányú belépés és a túloldalon szintén merőleges kilépés esetén halad egyenes vonalban a belépési és kilépési pont között, már gondolhatnánk, hogy az eltérő szög esetén tapasztalt irányváltozásnak oka van.

Mégpedig az atomról-atomra, helyesebben az egyik atom elektronjáról a másik atom elektronjára való átlépés-átsugárzás szöge függ a beesési szög irányában lévő részecskék elhelyezkedésétől.

Azaz például a gyémántban a nagyon szabályos elhelyezkedésű rácspontokon lévő szénatomok elektronjai között a belépési és kilépési pont között csak cikk-cakk útvonalon haladhat a foton. Azaz több mint kétszer hosszabb utat kell megtennie a cikk-cakk útvonalon a méréshez használt két pont között.

Nyilván ha a fény sebessége állandó, akkor a hosszabb úthoz, hosszabb idő tartozik.

Ezzel viszont a be és kilépési pont közötti távolsággal számolva a tényleges cikk-cakk úthossz helyett, csak 124 000 km/s sebességet kapunk.

Vagyis látszólag 2,4-szer lassabban halad a gyémántban mint a vákuumban.

Persze ha összevetjük a rácspontok közötti irányok szögei menti lehetséges út hosszot (a cikk-cakk út hosszát) az áthaladási idővel, akkor a fénysebességre c=3e8 m/s sebességet kapunk.

Vagyis nem lassult és kilépéskor sem gyorsult a fény.

Van-e tömege?

A testeket, de általában az anyagot a kölcsönhatásai alapján érzékeljük különböző tulajdonságokkal rendelkezőnek.

A tömeg is ilyen tulajdonság amit csak akkor érzékelhetünk, ha a tömegre jellemző kölcsönhatást érzékeljük.

Ha nem ér el hozzánk a hatása, akkor lehet az, hogy látjuk, de mint tömeget nem érzékeljük.

Egy példával élve, egy ablakon át nézve, nem tudunk megkülönböztetni egymástól egy testet és egy jó hologramot.

Mindkettő úgy látszik, mintha lenne tömege, de nem érzékeljük.

A fényben terjedő fotonok sebessége pontosan akkora, hogy ha ki is lépne belőle a testekre jellemző hatás, ez is csak fénysebességgel távolodhatna tőle, azaz a hozzánk képest mért sebessége nulla lenne.

Vagyis a hatás állna hozzánk viszonyítva, azaz soha nem érkezhetne el hozzánk.

És bár Einstein is egy időben azzal magyarázta a fény elhajlását gravitációs téridő görbületben, hogy tömege van, számunkra még sincs tömege olyannak ami fénysebességgel mozog hozzánk viszonyítva.

Na és ha áll a fény?

Az az anyag ami ki fogja sugározni a fényt, nagyobb tömegű, mint a kisugárzás után.

Azaz úgy is mondhatnánk, hogy amíg az anyagban van a foton, addig tömeget okoz, amint kilép eltűnik a tömege.

Egyébként pedig ahhoz, hogy kölcsönhatást okozhasson még csak tömegének sem kellene lennie. Bőven elegendő lenne az eltalált test megmozdításához az is, ha a test térfogatán eltérő sebességűvé tenné az idő múlását a haladásának irányában.

Hiszen ha csak a hőmozgással egymást lökdöső atomokra, molekulákra gondolunk, azonnal belátható az, hogy ha az ide-oda mozgásukat az egyik irányban gyorsítjuk, a másik irányban lassítjuk, akkor ezzel a test atomjai saját magukat löknék a sugárzás irányával megegyező irányba.

Ugyanis a gyorsítás az időegységre eső sebesség változás. Ami legalább két módon létrehozható: 1. az állandó időegység hossz mellett a két oldal között eltérő nagyságú erőhatással 2. Mindkét oldalon azonos nagyságú erő esetén a két oldalon eltérő sebességű időegység hosszal.

Vagyis a fotonok áramának, azaz a fénynek akár csak idő lassító hatással is elegendő lenne rendelkezniük a test gyorsulásának létrehozásához.

Nyilván felmerül a kérdés, hogy: Hogyan lassíthatná egy foton áramlás az időt?

Egyszerűen!

Példaként fogjuk a táskánkat és forgassuk meg magunk körül vízszintes síkban szél mentes helyen.

Nyilván beáll egy egyensúly a légellenállás stb. és az erőforrásunk képessége között. Vagyis egy adott sebesség elérésére és megtartására leszünk képesek.

Tekintsük ezt a forgási periódust időegységnek.

Most menjünk ki erős szélbe és úgy forgassuk a táskát!

A szélirányban nem fog annyit "rásegíteni" a forgásra a szél, mint amilyen nagyon fékezni fogja a forgást a túloldalon, azaz a széllel szembeni oldalon.

Ennek az az oka, hogy a légellenállás nem egyenesen arányos a sebességgel valamint még az is, hogy a gyorsított oldalon rövidebb, a lassított oldalon hosszabb ideig tart az elmozdulás.

(folyt.köv.)

Előzmény: [1] Lajos bácsi, 2012-05-17 07:16:02
[2] Gézoo2012-05-17 07:21:11

Kedves Lajos bácsi!

Ezeket a kérdéseket komolyan tetted fel, vagy csak amolyan vita indító, gondolkodás gerjesztőként írtad?

[1] Lajos bácsi2012-05-17 07:16:02

A fotonoknak csak a nyugalmi tömege zérus, ez logikusan hangzik egy elektromágneses sugárzásnál. Miért mondjuk, hogy mozgás közben van tömege? Ezt nem találom logikusnak. Ha mozgás közben a kölcsönhatása erőkifejtésre utal is, attól még nem kell hogy tömege legyen. Legalább is ezt a fogalmat erre nem szabadna használni.

A fény sebessége  300000 km/s, ha üvegbe lép a sebessége lecsökken 210000 km/s-ra. Ha elhagyja az üveget ismét eléri az eredeti sebességét. Miből ered ehhez az energia ???

Az üvegbe lépve lehet, hogy az üveg nem észrevehető módon melegszik, de a sebességcsökennés aránya tetemes (0,7), ha pedig a mozgásenergia a sebesség négyzetével arányos, akkor itt durva eltérések vannak (0,49). Az üveg melegedése ezzel biztosan nem arányos. Közben a foton "tömege" is csökken?

Ha a fény kilép az üvegből.akkor újra megnő a mozgásenergiája, és a tömege is?

Lehet, hogy nagyon rosszul teszem föl a kérdést, vagy, valami nagyon nincs rendben (bennem)!

  [1]    [2]