Fryazino.NET Forum || Культура и наука || Парадоксы в физике
>> Привет, Гость! Войдите! : вход | поиск | правила | банлист
Автор
Парадоксы в физике (5) 1 2 3 4 5 для печати | RSS 2.0
Бегемот
Участник
который кот..
To ivi06
Да, и пожалуй стоит добавить, что на предыдущей странице в своих более поздних постах Герус противоречит тому, что писал там же ранее... то есть сам себя опровергает.

ЗЫ.
Расчет величины фазового сдвига каждый, кто знаком с элементарной логикой, может проделать сам...
(почти по Герусу)


Сообщение изменено Бегемот от 2008-02-17 12:04:09
IP
Gierus
Участник
To Chaynic
цитата:
Предположим, что при отражении фаза не меняется, а происходит поворот плоскости поляризации.
Это невозможно. К примеру. Возьмем случай, когда вектор Е поляризован ортогонально плоскости падения и отражения. То есть, имеется только одна компонента поля Ez. Уравнения Максвелла линейны. Если у падающего света есть только эта компонента, то другим появиться неоткуда. Это понятно и из того, что граничные условия удовлетворяются одной этой компонентой. Из единственности решения уравнений Максвелла однозначно следует, что это и есть истинное решение. Аналогично для другой поляризации. Если у падающей и прошедшей волн Ez=0, то у отраженной Ez тоже будет равно нулю. Иначе граничным условиям не удовлетворить.

Поляризация может поменяться только если падающий свет будет поляризован под углом. Тогда, из-за того, что коэфиициенты отражения разных поляризаций будут отличаться, то и в прошедшем и отраженном свете соотношения между компонентами поменяются.

To Бегемот
Удалитесь, плз, из темы. Ваш бред уже достал. Тем более, что Вы НИКОГДА не беретесь его доказать. И не понимаете большую часть того, что скатываете из инета.
IP
Бегемот
Участник
который кот..
To Gierus
Верно, я стал плотно знакомиться с этой физикой только благодаря Вашей настойчивости... Но даже при таких условиях могу, оказывается, Вас поправлять...

ЗЫ.
О, я догадался, почему Вы так не любите энциклопедии, учебники и методички из МФТИ: все они безнадёжно отстали от Вашей передовой физики...


To ivi06
Что я Вам говорил? - теперь Ваша очередь... - у меня иссякло и терпение, и настроение, и время...

Сообщение изменено Бегемот от 2008-02-17 13:08:31
IP
Gierus
Участник
To Chaynic
цитата:
... получим, что поворот должен составлять 90 градусов.
Осмелюсь заметить также, что 90 град=Pi/2. То есть, Ваш фазовый сдвиг даже при невозможной ситуации (поворот плоскости поляризации) равен тому, что и у меня. Хотя я Ваш расчет не проверял - нет смысла.
Сообщение изменено Gierus от 2008-02-17 18:38:55
IP
Chaynic
Участник
To Gierus
цитата:
Осмелюсь заметить также, что 90 град=Pi/2. То есть? Ваш фазовый сдвиг даже при невозможной ситуации (поворот плоскости поляризации) равен тому, что и у меня. Хотя я Ваш расчет не проверял - нет смысла.
А нечего было проверять, я никаких расчетов не приводил, опять же ввиду их бессмысленности. Пример этот я привел, чтобы обратить Ваше внимание на некорректрность Вашего объяснения парадокса.
Вы спрашивали, почему нарушается закон сохранения энергии, а затем пояснили, что он не будет нарушаться, причем исходным пунктом в алгоритме Вашего пояснения было сохранение энергии. Неужели не видите некорректности?
Кроме того, в условии задачи ничего не было сказано о поляризации света. Следовательно она могла быть направлена под произвольным углом к плоскости зеркала, а также могла быть круговой. Кроме того конструкция зеркала также не уточнялась, стало быть могла и содержать активные элементы, вращающие плоскость поляризации.
Учитывая все это, я сразу, как помните, задал вопрос о фазовом сдвиге, а также уклонился от детального описания, поскольку это потребовало бы, как мне представляется, детального разбора разных ситуация, причем с заранее известным ответом в каждом конкретном случае. Все это достаточно утомительно и совсем неинтересно, если разумеется не ограничится простым тезисом, что закон сохранения энергии нарушаться не будет, поэтому если энергия одного пучка удвоится, то другого занулится, а уж причина как-нибудь найдется.
IP
Gierus
Участник
To Chaynic
цитата:
Неужели не видите некорректности?
Конечно вижу. Мое рассмотрение на основе закона сохранения энергии было приведено только для того, чтобы доказать бессмысленность бездоказательного утверждения Бегемота о том, что фазовый сдвиг другой. Для решения задачи, строго говоря, нужно было из граничных условий найти этот фазовый сдвиг и убедиться, что только такой сдвиг удовлетворяет закону сохранения энергии. Но я это специально не стал делать, оставив желающим сделать это упражнение самим.
цитата:
Пример этот я привел, чтобы обратить Ваше внимание на некорректрность Вашего объяснения парадокса.
Ну и как же Вы обратили, если привели тот же фазовый сдвиг, что и я?

Что касается поляризации. Я умышленно не стал ее конкретизировать. Потому что для обеих главных направлений линейно-поляризованного света результат один и тот же. Кроме того, напомню, что я кончал физтех, в котором было принято не разжевывать условия до конца, а оставлять анализ тем, кто возьмется решать. Часть (малую) анализа Вы сейчас выполнили. Можно было бы еще добавить, что при отражении от зеркала циркулярная поляризация превратилась бы в эллиптическую. И при этом также никаких чудес с энергией не было бы. Но все равно это рассмотрение удобнее сделать через главные поляризации,для которых фазовый сдвиг и равен Pi/2.

Тому, кто решил бы покопаться в задачке, также пришло бы в голову, что зеркало проще было бы рассматривать, как клин с углом 45 градусов с просветленной задней гранью. Тогда проще было бы искать фазу из граничных условий (граница была бы всего одна). Задача достаточно многогранная. Но я из нее выделил наиболее интересный момент. Но Вы, заметив часть сложностей, испугались их и не разобрались в задаче.
IP
Gierus
Участник
Расскажу еще об одной вещи, которую также можно отнести к разряду парадоксов. Сразу скажу - решение не знаю. Рассуждений на эту тему в литературе нигде не встречал. Мое внимание на это обратил один из сотрудников нашего отдела где-то около года назад. Проблема касается принципиального различия электромагнитных волн от акустических.

Суть проблемы. Волна обычно состоит из передающихся от элемента к элементу среды колебаний. Теперь что такое "колебания"? Известным примером является шарик на пружине. В нем периодически кинетическая энергия шарика преобразуется в потенциальную энергию сжатой пружины и обратно. Аналогично с маятником, колеблющимся в гравитационном поле Земли. Если взять много шариков с пружинками и соединить их между собой определенным образом, то получим грубую модель твердого тела, вполне адекватно описывающую акустические явления. В такой среде могут распространяться упругие волны. Если шарики и пружинки все одинаковые, то на каждой частоте в каждом направлении возможно распространение трех различных видов волн, распространяющихся, вообще говоря, с разными скоростями. В простешем случае, одна из них - продольная, а две других - поперечные. В более сложных случаях все три волны могут быть эллиптически поляризованы. Но суть не в этом. Она заключается в том, что во всех этих видах волн в каждой точке пространства плотность энергии не меняется - потенциальная энергия сжатия переходит в кинетическую энергию шариков. В точности, как у отдельных маятников. Поэтому, если "заморозить" такую плоскую волну, то плотность энергии не будет зависеть от координат.

Обратимся теперь к электромагнитным волнам. Возбуждать их можно, например, следующим образом: взять колебательный контур, подключенный к источнику питания, в цепь которого включен усилитель с положительной обратной связью (такая штука называется генератор). "Потенциальная энергия" от конденсатора будет преобразовываться в "кинетическую энергию" индуктивности и обратно. А источник будет восполнять потери, которые будут возникать из-за излучения энергии наружу (и на потери внутри). Вроде бы все похоже на то, что происходит с шариком на пружинке. Возьмем такой большой конденсатор, который будет излучать волну, которую на достаточном большом протяжении можно считать плоской. Это можно сделать. Как учит электродинамика, волна будет полностью характеризоваться векторами Е и Н. Рассмотрим сначала случай, когда возбужденная волна будет линейно-поляризована. Из решения уравнений Максвелла следует, что в такой волне вектора к, Е и Н (к - волновой вектор) будут взаимно-перпендикулярны. Причем, Е и Н будут меняться синфазно. Нас будет интересовать именно последний момент. Что он означает? То, что если такую волну "заморозить", как и акустическую, то в некоторых местах пространства вектора Е и Н будут достигать максимального значения, в то время, как в других местах они будут одновременно зануляться. Плотность энергии в такой волне, пропорциональная сумме квадратов этих векторов, не будет постоянной, как в акустике, а будет, как бы, появляться и исчезать слоями. С точки зрения энергии волна будет "дырявой". То есть, никакой перекачки энергии от электрической составляющей к магнитной в такой бегущей волне нет. Это тем более странно, что у источника, который волну возбуждает, как я уже говорил, такая перекачка одного вида энергии в другой имеет место. Что в этом неприятного? Да хотя бы то, что говорить про энергию, как интеграл движения можно, строго говоря, только в целом. Про локальную плотность энергии можно говорить лишь как о некой средней величине, усредненной по периоду. Понятие "мгновенная плотность энергии" теряет вообще всякий смысл.

Кроме того, как когда-то мы уже обсуждали, вектор потока энергии (вектор Пойнтинга) тоже не всегда имеет ясный смысл. Хотя теорема Пойнтинга, связывающая поток энергии через замкнутую поверхность с изменением полной энергии в объеме, безусловно верна. Напомню случай такой неясности. Это пример И.Е. Тамма. Если взять заряженный кольцевой конденсатор и поместить его между полюсами постоянного магнита так, что магнитное поле было вертикально, а электрическое - горизонтально и радиально расходилось, то в этой области вектор Пойнтинга будет в каждой точке направлен по касательной к окружности (будет перпендикулярен и Е и Н), через эту точку проходящей. То есть, вроде ничего не меняется, а энергия (вектор Пойнтинга) циркулирует по кругу. Особого криминала здесь нет - теорема Пойнтига не нарушена, но все равно, как-то не здорово. Этот случай (Тамма) вроде напрямую к волнам не относится, но, ИМХО, здесь есть что-то общее.

Про еще одну неприятность подобного рода, мы тоже когда-то говорили. Это эффект Ааронова-Бома. Суть его состоит в том, что если взять длинный тонкий соленоид, то снаружи него нет ни электрического, ни магнитного полей. Следовательно, никакими физическим способами определить идет ток по соленоиду или нет, не представляется возможным. Однако, если описывать электродинамику не с помощью полей Е и Н, а векторным и скалярным потенциалами (что, вроде бы эквивалентно), то, при обходе по кругу циркуляция векторного потенциала не равна нулю (при ненулевом токе). А значит, ток может через что-то и проявиться. И действительно, эксперименты показывают, что электроны, пролетающие рядом с соленоидом приобретают дополнительный сдвиг фаз, который может проявиться при интерференции! По этому поводу было выпущено масса статей, но, ИМХО, полной ясности так до конца и нет. Мне кажется, это тоже вещь, как-то связанная с волнами.

Про циркулярно поляризованные волны поговорим в следующий раз - там тоже есть похожие неприятности.
IP
Gierus
Участник
Теперь поговорим немного про циркулярно-поляризованные волны. Такая волна (в плоском случае) представляет собой неизменные по амплитуде и ортогональные по направления (и перпендикулярные направлению распространения) вектора Е и Н, которые с частотой волны вращаются вокруг продольной оси. Поскольку эти амплитуды не меняются, то в каждой точке энергия волны не меняется во времени и одинакова для всех точек. С точки зрения энергии, такая волна не дырявая и, вроде бы больше похожа на акустическую. Но... На самом деле, у этой волны, как и линейно-поляризованной, нет перекачки одного вида энергии в другой. А это очень странно.

Ведь, напомню, в источнике волны - колебательном контуре - происходить такая перекачка. Если выразиться не совсем корректно, но, в принципе, правильно, то можно сказать, что часть времени излучает конденсатор (вроде бы электрическую компоненту), а часть - катушка индуктивности (токовую или магнитную составляющую). А у бегущих волн они по величине почему-то меняются синфазно (или вообще не меняются, как у циркулярных).

Отмечу еще один аспект. Все мои рассуждения, насчет дырявости линейно поляризованной волны или неизменности циркулярной (с точки зрения энергии), которые строго вытекают из уравнений Максвелла, на эксперименте никак проверить нельзя. Поскольку мы не можем какой-либо измерительный прибор поместить вместе с бегущей волной и который могли бы плавно перемещять поперек фронта и мерить энергию. Слишком быстро свет движется для этого. А значит, строго говоря, эти утверждения на опыте не проверяемы. Следовательно, могут быть поставлены под сомнения. Поэтому, может так статься, что найдется другой способ описания электромагнитных волн (и вообще электромагнетизма), который давал бы такую же среднюю (по периоду) энергию, но в котором была бы перекачка одного вида энергии в другой. Для этого придется описывать электродинамику не векторами Е и Н. Но об этом - потом. Может у кого появились какие-то мысли?
IP
ych
Участник
vanitas vanitatum
licq:3461
Кроме того, электромагнитная волна - это волна одновременно в 2 полях - в скалярном и в векторном ("два окурка давим одновременно - хоп-хоп-хоп").
IP
НПН
Участник
Интерпретация уравнений Максвелла, векторы, скаляры, видимому, помогут дать какое-то объяснение всем парадоксам, показанных Вами.
Позвольте в эту тему добавить ещё один «оптический парадокс», а может быть просто физический эффект, проблема для которого, как его
объяснить! Это взято из другого форума инета, там он явно не по теме. Сообщение такое : Это из ЭПС Практика и Теория - …
Поделюсь еще одним наблюдением, каждый его легко сможет проверить. Это странно, я объяснить его затрудняюсь. Итак, имеем: луч лазерной указки, проходяший через двояковыпуклую линзу, после чего свет попадает на сетку из кинескопа телевизора и проецируется на стену. Отверстия в сетке от кинескопа - круглые, но на стене видны несколько шестиугольников с дифракционными шестиугольными кольцами внутри.
Как это обьяснить, такую странную дифракционно - интерферренционную картину? Почему получаются шестиугольники?
Сообщение изменено НПН от 2010-11-06 22:13:50
IP
Жан-Поль Диполь
Участник
Броуновского движения
To НПН
А что за кинескоп имеется ввиду?
IP
Жан-Поль Диполь
Участник
Броуновского движения
To НПН
Если это цветная ЭЛТ, то вид картины будет вызван сотовой структурой апертур люминофора. Если бы пиксели люминофора располагались линейно, то вид дифракционной картины будет в виде креста с преобладающей горизонтальной планкой.
IP
НПН
Участник
To Жан-Поль Диполь.
Имеется в виду сетка цветного кинескопа, которая была вынута из разбитого кинескопа. Автор этого сообщения указывает, что отверстия в маске (это сетка) были круглыми! На мой взгляд, как расположены пиксели люминофора, к проекции на стену шестигранников ни какого отношения не имеет! За более подробными деталями сообщения надо обращаться к автору, по адресу форума, который приводится ранее.
IP
Жан-Поль Диполь
Участник
Броуновского движения
To НПН
Нет, тут как раз форма отверстий имеет меньше значения. поскольку это периодическая точечная структура, которую, долно быть, легко выразить через comb функции, то дифракционная картина на стене будет иметь вид фурье-образа от функции расположения апертур промодулированная по амплитуде фурье-образом от функции апертур.

Фурье-образ от comb функции есть тот же comb, поэтому на стене будет виден тот же самый набор точек сотовой структуры. но яркость этих точек будет промодулирована спектром circ функции от круглой апертуры, т.е. besinc-ом, что даст круги в точечной дифракционной структуре, более и менее яркие. Круги набранные из точек расположенной по сотовой структуре будут больше напоминать шестиугольники, чем круги.

Може быть, я что-то не учел, но в любом случае общий вид дифракционной картины определяется как раз-таки структурой расположения малых элементов, а не их формой. Ведь это ярко выраженная периодическая структура. А поскольку структура сотовая, то менее всего надо удивляться (треугольникам и) шестиугольникам в дифракционной картине.
IP
Жан-Поль Диполь
Участник
Броуновского движения
To НПН
Это ни в коем случае не проекция, это не рефракционное изображение. Поскольку апертуры люминофора имеют размеры, измеряемые в микронах, то теневых круглых изображений там не будет. Это будет дифракционное изображение, несущее информацию о спектре маски кинескопа.
IP
Chaynic
Участник
To Жан-Поль Диполь
цитата:
тут как раз форма отверстий имеет меньше значения. поскольку это периодическая точечная структура
Может так, а может и нет. Шаг сетки 0,3-0,4 мм, а как сфокусирован световой пучок - неизвестно. Вполне может быть, что в пятно на сетке попадает одно-два отверстия. Тогда все Ваши рассуждения "не катят".
IP
Жан-Поль Диполь
Участник
Броуновского движения
To Chaynic
Да его вроде как пытались расширить)
IP
НПН
Участник
To Жан-Поль Диполь
Автор приведённого сообщения писал, что сначала он пропускал луч лазера через линзу. Если с целью сделать луч предельно узким, то
прав г.Chaynic. В этом случае какое может быть объяснение?
г. Жан-Поль Диполь, если луч широкий, то нужна-ли когерентность?
IP
Жан-Поль Диполь
Участник
Броуновского движения
To НПН
Конечно, нужна. Если свет будет некогерентным, т.е. если просвечивать маску солнечным светом, то дифракция по-прежнему будет, но контраст интерференционной картины будет нулевым, и ее будет не видно. Максимум -- при ярком источнике и при незначительном фоновом освещении экрана, можно будет увидеть точки теневого изображения. Но с лазером всегда будет видна красивая дифракционная картина.

А если в этой схеме пучок сужается то это надо брать конкретные размеры всех элементов схемы и смотреть, а так на пальчах не прикинешь. В некоторых случаях, думаю, можно будет увидеть многократно вложенные друг в друга шестиугольники плавной такой формы и без всякой точечной структуры, только при шестиугольной апертуре отверстия. Это бывает при неудачной пространственно-частотной фильтрации лазерного пучка с помощью плохо изготовленной диафрагмы. То есть плохо изготовить круглую диафрагму в виде правильного шестиугольника конечно не возможно) но картинка была бы примерно така, я думаю) И к тому же для этого нужно использовать короткофокусный микрообъектив, а не лупу. Так что я вообще не вижу смысла в описанном эксперименте сжимать пучок.
IP
Gierus
Участник
To НПН
Если объяснять, как может появится шестигранная симметрия в описанном (неполно) Вами эксперименте, то, Жан-Поль Диполь абсолютно прав. Линза нужна для создания расходящегося света. Из описанного результата видно, что пучок сквета, упавший на сетку, освещает много отверстий, которые в случае цветного кинескопа (не тринитрона) располагаются триадами, то есть, имеют шестигранную симметрию. Такая картина типична. И напоминает дифракцию рентгеновских лучей в проходном режиме на атомах кристаллической решетки. Никакого парадокса здесь нет.
IP
НПН
Участник
To Жан-Поль Диполь, To Chaynic. OK!
IP
НПН
Участник
Эксперимент, который не знаю, как объяснить. Берём половинку ярма железного сердечника трансформатора, который имеет вид буквы U,
и торцы, которого имеют гладкий вид. На изгибе этой половинки ярма наматываем две обмотки (вторую поверх первой), толщина провода
и количество витков (примерно равное) выбираются произвольно. Подаём на одну из обмоток 50Гц, небольшое напряжение, чтобы обмотка
не грелась. Фиксируем амплитуду второй обмотки. Затем прикладываем вторую половинку ярма и видим большое приращение амплитуды.
После этого вместо половинки ярма прикладываем плоский ферритовый магнит, и видим, что приращения амплитуды нет! После этого прикладываем феррит, приращение амплитуды большое, правда, несколько меньше чем с ярмом. Почему в тело магнита не проходят силовые линии из ярма? На форуме кто-нибудь объяснит?

IP
ivi06
Участник
petitio principii. Nihil nisi bene
licq:2645
To НПН
Приветствуя сии эксперименты, предлагаю всё же отмечать технику безопасности, а в особенности те электрические напряжения, порядка 5 В, которые столь популярны среди молодежи, а остальное, чисто статистически (из опытов многих экспериментаторов), приведет к правильному результату...
IP
N14__
Участник
To НПН
магнитное поле аддитивно. Ваш магнит создает свое поле, обмотка с током - свое. Поясню.
Когда у Вас ярмо в виде U с обмоткой в изгибе, то вектор индукции идет как бы по оси обмотки, вдоль контура буквы, и ему приходится между торцами кирдыкнуться в непроводящий воздух. Добавляя 2-ю половинку ярма, Вы тем самым ЗАМЫКАЕТЕ КОНТУР, и индукция свободно идет по букве "О" везде по дружественному железу (отсюда резкое увеличение поля и тока).
Если же Вы замыкаете контур магнитом - то проще всего представить себе, что получается опять незамкнутый контур с его слабым полем плюс добавочный "генератор" - плоский магнит, который накладывает свое поле по своему закону.
Кстати, пробовали разворачивать магнит так, чтоб его индукция шла от торца к торцу?
цитата:
Почему в тело магнита не проходят силовые линии из ярма? На форуме кто-нибудь объяснит?
почему же не проходят?? проходят! только ему, магниту, все равно: его внутренние магнитики уже стоят как солдатики, смотря в одну сторону, и создавая свое поле со своими силовыми линиями.
IP
НПН
Участник
To N14. 1. У меня плоский магнит с полюсом N-S, естественно прикладывал разными способами и вдоль и поперёк (с сменой направления полюсов) и торчком , эффект ноль. 2. Цитата: «Почему в тело магнита не проходят силовые линии из ярма?
почему же не проходят?? проходят!»
Если проходят, то почему этого не «замечает» вторичная обмотка?
IP
camus
Участник
To НПН Возможно,что средства измерения слишком грубые.Должно замечаться.
IP
НПН
Участник
Это из Яндекса.
Форум - Резонансные генераторы - Прочие резонансные генераторы - Как намотать ХТ и БХТ - Стр 141 -
MSN Пост: 172522 От 05.Apr.2009 (10:29)
… Берем два длинных магнита ставим паралельно- отталкиваются.
Теперь два гвоздя суем внутрь катушки с током.
Гвозди намагничиваются, оба одинаково- но не отталкиваются,
а наоборот прилипают друг к другу. …
Хитрый парадокс?

IP
НПН
Участник
Из Яндекса.
Токовый трансформатор из 2х ТВС ферритовых половинок. При вставке бумажки в один разрез Феррита коэф трансф немного падает. При вставке более тонкой алюминевой фольги от шоколадки - Ктр почти 0. При вставке алюминиевой фольги с разрезом - Ктр немного больше, но все ровно очень мал. Создается впечатление, что часть феррита, перекрытого фольгой не принимает участия в процессе. Почему феррит боится фольги?
IP
НПН
Участник
.
Сообщение изменено НПН от 2013-03-18 21:59:28
IP
Black&High
Участник
funky basslines
To НПН
цитата:
фраза «конфигурация магнитного поля как в
молекуле ДНК», это уже ближе к жукам, а от них к платформе!
субботний вечер удался на славу ?..
IP
НПН
Участник
.
Сообщение изменено НПН от 2013-03-18 21:56:56
IP
Страницы(5): 1 2 3 4 5

Хотите создавать темы и отправлять сообщения? Выполните Вход или Зарегистрируйтесь!




Напишите нам

µƒorum © fryazino.net