Masa fotona

Posebna in splošna teorija relativnosti
Odgovori
Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Re: Masa fotona

Odgovor Napisal/-a Rozman » 6.10.2013 18:28

Aniviller, poskušajva še bolj na začetku. Zamisli si kos železa, ki ga namagnetimo. Ta kos železa je objekt, ki ima svojo lokacijo in svojo hitrost, odvisno od sistema opazovanja. Ta kos železa spremlja magnetno polje, ki je vezano na ta kos železa in ga povsod spremlja. Ta namagneten kos železa si lahko zamislimo kot dva povezana objekta, železo in magnetno polje. Vsakega od njih je možno locirati in mu določiti njegovo hitrost.

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Masa fotona

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 6.10.2013 18:37

Ja zdaj si predpostavil, da si zapomniš obliko silnic tega kosa železa in prepoznavaš ta vzorec ko ga vidiš, in prepoznavaš identiteto objekta. Ampak to je samo tvoje prepoznavanje oblik, fizikalno ni nobene identitete v stilu "to polje pripada temu objektu". Še huje, že to je povsem poljubno da si štel kos železa za eno enoto z neko hitrostjo. Poskušaš v fiziko uvest čarovnijo - pripisat pripadnost enemu ali drugemu objektu. Kaj boš pa zdaj naredil če imaš dva kosa železa? Ne moreš kar črte potegnit kaj je od koga, ker se prekriva in sešteje. Kaj pa, če kos železa spreminja obliko? Kaj pa če imaš kupček jeder in elektronov, ki se vsak gibljejo v svojo smer (če kos železa pogledaš od blizu vidiš točno to). To je samo tvoja iluzija objekta. Naj ti dam en zelo nazoren prikaz kje je problem. Poglej senco na steni: kako veš katera senca pripada kateremu človeku? Polje osvetljenosti je eno samo. Če prepoznaš znane oblike, lahko mogoče sklepaš recimo, da vidiš senco dveh ljudi... ampak enaka senca lahko nastane tudi, če je nekdo izrezal iz kartona obliko, ki daje tako senco, ali pa mogoče celo kup smeti, razpostavljenih na določen način. Prepoznava je samo v tvoji glavi. Polje je eno, in pripadnosti ni. Maxwellovih enačb ne briga, od kod polje prihaja in kdo ga je naredil. Samo sledijo postopku spreminjanja polja in propagirajo motnje s hitrostjo c. Vse ostalo je čaranje.

Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Re: Masa fotona

Odgovor Napisal/-a Rozman » 6.10.2013 19:48

Aniviller, zadnjega tvojega sporočila si ne znam dobro predstavljati. Zaradi enostavnosti si zamisliva, da imava eno samo namagneteno železo in le magnetno polje, ki ga le-ta ustvarja. Oglejva si njun medsebojni odnos. V kakšnem odnosu sta si lahko namagneteno železo in s strani magneta ustvarjeno magnetno polje?

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Masa fotona

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 6.10.2013 19:50

Saj pravim: to deluje če je en objekt, pa še to ni več v redu če imaš pospešeno gibanje, ker je potem polje že precej drugačno. Če vzameš pa 2 kosa železa, kako boš ločil prispevke?

Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Re: Masa fotona

Odgovor Napisal/-a Rozman » 6.10.2013 22:35

Aniviller, navitja in tok v navitjih ciklotrona so sposobna ustvariti v vsaki točki sinhrotrona točno določeno magnetno polje, tako da v zavojih pravilno usmerja elektrone. Ali na osnovi tega smemo sklepati, da magnetno polje sinhrotrona miruje v odnosu na sinhrotron? Tu imamo en objekt in v njem, če odmislim elektrone, nič ne pospešuje.

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Masa fotona

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 6.10.2013 23:11

Če odmisliš elektrone, potem imaš samo statično magnetno polje in nobenega sevanja. Pospešujoči elektroni so tisti, ki sevajo.

igy
Prispevkov: 337
Pridružen: 25.11.2005 1:16
Kraj: Maribor
Kontakt:

Re: Masa fotona

Odgovor Napisal/-a igy » 6.10.2013 23:16

Ker Rozmanove prispevke le bežno preberem sem šele sedaj videl to zmagovalno misel:
Rozman napisal/-a:Ko EM val vpade v medij (steklo), se spremenita ε in μ in skladno z njuno spremembo se spremeni hitrost svetlobe v mediju. Ko svetloba izide iz medija, se ε in μ spremenita v obratni smeri in hitrost svetlobe se ponovno adaptira, tokrat nazaj na vpadno hitrost.
Zdaj pa ti meni povej, kako si svetloba zapomni svojo hitrost?

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Masa fotona

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 6.10.2013 23:31

Zdaj pa ti meni povej, kako si svetloba zapomni svojo hitrost?
No to je že skozi problem, ne glede na to kako obrne trditve, vedno nekje zahteva spomin za hitrost vira, kljub temu, da je EM polje vse kar je, in ta spomin ni mogoč.

Uporabniški avatar
bargo
Prispevkov: 7020
Pridružen: 3.11.2004 22:41

Re: Masa fotona

Odgovor Napisal/-a bargo » 7.10.2013 1:16

igy napisal/-a:Ker Rozmanove prispevke le bežno preberem sem šele sedaj videl to zmagovalno misel:
Rozman napisal/-a:Ko EM val vpade v medij (steklo), se spremenita ε in μ in skladno z njuno spremembo se spremeni hitrost svetlobe v mediju. Ko svetloba izide iz medija, se ε in μ spremenita v obratni smeri in hitrost svetlobe se ponovno adaptira, tokrat nazaj na vpadno hitrost.
Zdaj pa ti meni povej, kako si svetloba zapomni svojo hitrost?
Hm. Mogoce pa ji Max "pove"? :oops:

Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Re: Masa fotona

Odgovor Napisal/-a Rozman » 7.10.2013 8:36

Aniviller, nisva povsem jasna, skušajva torej na še en način razjasniti svetlobo iz ciklotrona. Kadar opazujemo svetlobo iz različnih nebesnih teles, opažava zamik spektralne črte v odvisnosti od hitrosti vira svetlobe. Svetloba iz ciklotrona nima spektralnih črt. Zanima me, kakšen je frekvenčni spekter svetlobe iz ciklotrona in kakšne hipotetične zamike spektralnih črt bi v tej svetlobi opazila, če bi ta svetloba imela spektralne črte.

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Masa fotona

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 7.10.2013 13:27

Ja na črtastem spektru se najbolje vidi, ni pa nujno da je črtast, Doppler je vseeno.

Sinhrotronsko sevanje Bend magneta ima zelo širok spekter, precej komplicirane analitične oblike, pri kratkih pulzih (kot so tukaj) je pa še naknadno spremenjeno. To ti ne bo nič pomagalo, lahko si pa pogledaš: http://en.wikipedia.org/wiki/Synchrotro ... ing_magnet
Račun je izveden v laboratorijskem sistemu, če gledaš v lastnem sistemu elektrona, imaš običajno sevanje pospešujočega elektrona... ampak tukaj je kup komplikacij, saj se svetlobi ne spremeni frekvenca (Doppler) ampak imaš še aberacijo kota -- že v lastnem sistemu je sevanje pospešenega elektrona asimetrično (podobne oblike kot antena), potem se pa še preusmeri v smeri pretežno naprej...
http://www.tat.physik.uni-tuebingen.de/ ... urse05.pdf
http://aether.lbl.gov/www/classes/p139/homework/six.pdf
Na srečo pri tej meritvi merijo hitrost, ne spektra, tako, da te to ne moti.

Dopplerjev premik je seveda čisto po relativistični teoriji - Free-Electron Laserji recimo delujejo točno na principu Dopplerjevega principa: imaš zelo hitre elektrone, ki jih spustiš skozi serijo magnetov, da divje zavijajo in zato sevajo, in to sevanje se potem po Dopplerju premakne, in ojača, ker dobiš konstruktivno interferenco med zaporednimi magneti...
Ta laser deluje izključno zaradi skrčitve dolžin (da elektroni vidijo manjšo razdaljo med magneti in zato dobiš lasersko ojačanje pri valovni dolžini, bistveno krajši od periode magnetov, ki je ponavadi v centimetrih), in potem dobiš še en Dopplerjev premik proti višjim valovnim dolžinam, tako da dobiš lahko vidni spekter in rentgenske žarke, čeprav je "valovna dolžina" periodično postavljenih magnetov v centimetrih. In izhodna svetloba je seveda pri hitrosti c, kajpak.

Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Re: Masa fotona

Odgovor Napisal/-a Rozman » 7.10.2013 18:25

Aniviller, odlični članki, hvala. Enačbe so sicer zelo zavozlane, lažje bi se znašel iz diagramov.

Iz člankov se vidi, da hitrost elektrona določa usmerjenost svetlobnega snopa. Predvsem pri manjših hitrostih svetloba ni zelo usmerjena in se bolj porazdeli po prostoru. Izseva se tako v smeri poti elektrona, kot tudi v nasprotni smeri, čeprav v manjši svetlosti.

Vse enačbe, ki določajo frekvenčno porazdelitev, kažejo različno intenzivnost sevanja naprej in nazaj, ne pa različne frekvence oziroma valovne dolžine. Iz simetričnih enačb bi lahko sklepali, da ne prihaja do hipotetičnega premika spektralne črte.

Je pa možno, da so za fiziko zanimiva predvsem izsevanja svetlobe v smeri elektrona in da te enačbe veljajo le za kot izsevanja, ki je manjši od 90 stopinj. Če je tako, iz enačb ni možno sklepati na hipotetični premik spektralne črte. Aniviller, ali si med enačbami našel asimetrično enačbo frekvence ali valovne dolžine, ki bi veljale za sevanje tako naprej kot nazaj?

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Masa fotona

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 7.10.2013 18:58

Premik frekvenc glede na kaj? Glede na mirujoč elektron, ki je šele sedaj začel pospeševat?

Sicer pa imaš direktno v wiki članku o sinhrotronskem sevanju graf (in enačbe, ki ti niso všeč), ki očitno kaže asimetrijo:
Slika
Nizke frekvence so porazdeljene po kotu široko (in torej segajo dlje v smer nazaj), visoke frekvence pa so usmerjene v ozkem snopu naprej.

Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Re: Masa fotona

Odgovor Napisal/-a Rozman » 7.10.2013 22:26

Članki nedvomno govorijo o asimetriji jakosti svetlobnega toka v smeri oziroma v nasprotni smeri gibanju fotona. To in tudi širino svetlobnega toka (kot) prikaže tudi graf, ki ga navajaš. V člankih pa nisem našel nič o tem, kakšne so frekvence svetlobe v smeri oziroma svetlobe v nasprotni smeri gibanju elektrona. Za nameček je frekvenčni spekter svetlobe zelo širok, kar dodatno otežuje ocenjevanje različnosti frekvenc v omenjenih curkih svetlobe. S tem pa ostaja odprto vprašanje relacije med ciklotronom (kot objektom) in njegovim magnetnim poljem, ki bi ga lahko pojasnila primerjava Dopplerjevih učinkov svetlobe v eni in drugi smeri sevanja svetlobe.

Poskusiva še enkrat brez teh člankov. Magnetna navitja in tokovi v njih zelo natančno določajo magnetno polje v vsaki točki cevi ciklotrona. Magnetno gostoto za vsako točko v cevi ciklotrona lahko podrobno opišemo. Napravimo lahko enako natančen oblikovni opis magnetne gostote, kot lahko opišemo mehanski del ciklotrona. Posledično si ne morem predstavljati drugega, kot da ima magnetno polje ciklotrona objektne lastnosti. Če se v nekem sistemu opazovanja giblje ciklotron, se z enako hitrostjo giblje tudi magnetno polje. Posledično bi pri svetlobi, ki izhaja iz ciklotrona opazili Dopplerjev učinek, če bi svetlobo iz ciklotrona opazovali iz drugega sistema opazovanja. Aniviller, v čem to razmišljanje ne vzdrži fizikalne presoje?

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Masa fotona

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 7.10.2013 22:57

Spet si si v naprej ogledal objekt (ciklotron) in potem prepoznaval vzorce in ugibal od česa je kaj. To ni nič drugega kot ročno rezanje polja na kose, ki si predstavljaš komu pripadajo, ampak v resnici se vse prekriva, polje je eno samo in vse se gužva notri. A na morju veš od katere ladje so kateri valovi? In potem še seveda pride ta problem kako lahko sploh temu pripišeš hitrost. To je kot bi hitrost pripisal temperaturi ali tlaku. To so lastnosti prostora ki se spreminjajo po svojih zakonih. Ti hočeš na Maxwellove enačbe postavit nekaj dodatnega, da se potem ne bo več izšlo... razrezat polje na kose, vsakega po svoje razvijat in nazaj sestavit, čeprav je vse eno polje in se skupaj razvija. Kompliciraš po nepotrebnem, realnost je enostavnejša in bolj konsistentna kot jo ti hočeš naredit.

Poleg tega ne vem zakaj se sploh ukvarjaš z magnetnim poljem sinhrotrona... tisto je samo zato tam, da ukrivi pot elektrona (mu da radialni pospešek). Sevanje je potem posledica elektrona samega.

Odgovori

Kdo je na strani

Po forumu brska: 0 registriranih uporabnikov in 2 gostov