Физика. Лекция 8. Уравнения Максвелла и электромагнитные волны. 

Я вспоминаю в 29 тут :)

в 31 тоже интересно

А мне 27 и мне захотелось окунуться в мир физики( после просмотра сериала "Гений" про Энштейна) Открыть что то новое, но увы я уже не молод...врядли я стану великим ученым(

А вам электромагнитного поля мало для описания электродинамики? Или просто привыкли представлять все волновые колебания по аналогии с звуковыми?

@@user-xh9pu2wj6b ха ха он просто не верит , что на самом деле интернет существует, если так ненаучно говоря

Формально предела частот нет, но в реальности, если гамма-квант обладает достаточно большой частотой (и, соответственно, энергией), то он может превратиться в пару электрон-позитрон, или пару мюонов (μ+μ-), или даже пару протон-антипротон. Но это уже из области квантовой электродинамики. Что касается зависимости частоты от температуры, то ее описывает формула Планка (мы до нее пока не добрались), хотя кое-что на эту тему было в Лекциях 5 и 6.

Насколько мне известно, что Максвелла были переписаны Хевисайдом и Лоренсом...Вы правы. насколько было известно. его модель была в кватернионах и 20 неизвестными

В свободных волнах напряжённости синфазные. Реши уравнения Максвелла и проверь.

1. Квант э/м излучения. 2. Нет. Фотон и есть сама волна, а не её часть. 3. Нет.

Геннадий Колесников Волна это квант? Квант это минимальная порция, тогда, по вашему, волна это порция излучения. Ок. Тогда весь свет излучаемый лазером это 1 фотон? Ведь там одна волна (если мы говорим о поляризованном излучении одной длины волны)? Что-то не сходится)) Допустим есть источник поляризованного излучения строго заданной частоты, это как бы и есть 1 фотон? Тогда едем дальше - я пропускаю этот свет (допустим частота лежит в диапазоне видимого спектра) через наклонное полупрозрачное зеркало. Что я получаю в таком случае? Я сделал из одного фотона 2 фотона? Едем еще дальше - я направляю свет из лазера на матрицу фотоаппарата, и делаю снимок с выдержкой в 1/1000 секунды. Что зафиксировала матрица? Кусок фотона? Ведь волна на этом не закончилась, лазер продолжает излучать. Снова бред, не так ли? Фотон не может быть волной, т.к. волну можно сделать почти бесконечной. Есть источники света, излучающие уже миллиарды лет. Или под волной вы подразумеваете один период волны? Так и снова опыт с полупрозрачным зеркалом отлично сумеет поделить этот фотон. Или у одного периода одной волны свет может либо пройти сквозь зеркало, либо отразиться от него? Типа или - или? Странновато как то))

Вы ошиблись в первом предложении, фотон - это квант. "... что же такое фотон?" - спрашивали вы.

Фраза "фотон и есть сама волна, а не её часть" во втором моём ответе строго говоря некорректна. Если я смутил вас именно ей - сожалею, не берите её во внимание.

1. точка была поставлена в конце 19 века, но с созданием квантовой механики этот вопрос был пересмотрен. На смену прежним представлениям пришел корпускулярно-волновой дуализм. 2. Нет, это некорректно. Мы не можем одновременно представлять свет и как волну, и как частицу. Поэтому не надо смешивать их в одну картину и пытаться совместить фотоны и э-м волны. 3. Соответственно, нет (см. п.2)

Если рассматривать свет как волну, то никаких фотонов нет. Это два разные концепции (два разных способа описания) и не надо их смешивать в одну.

если популяризировать то стоит обяснять из чего состоит "эл. магнитная волна " каждого спектра . мы чабаны и этого не знаем, а хотелось бы знать различия . например видимый свет можно перенаправить линзой или зеркалом практически без потерь, а гама излучение например, никак... ну и насчет двух щелей . что будет если направить два луча света пересекаться под углом... у меня на потолке висит ответ если что.

Я тоже не понял этот момент)))

На самом деле оба вектора изменяются одновременно. Лет 15 назат я спросил своего препода как так плучается если они изменяются одновременно то есть момент времени когда они оба равны нулю. Вопрос куда сохраняется энергия в этот момент если ни эфира ни какого напряжения среды нет. Или мы должны в этот момент смотреть на волну как на фотон)) Преподователь сказал что в настоящий момент он не готов ответить и ему нужно подумать. А на следующем уроке сообщил что в этом нет никакого противоречия уравнениям Максвелла и так оно есть. Конечно формулам это не противоречило но мое физическое мышление удовлетворено не было)) я и сейчас не понимаю ведь для сохранения инерции процесса что то должно быть еще

@@evgenyph4865 а в чем конкретно проблема? Есть волна, состоящая из фотонов определенных частот и соответствующих им энергий, почему здесь что-то не должно сохраняться? Если что, волну в полупериоде разрывать нельзя.

@@user-xh9pu2wj6b Есть описание света как волны и это описание самодостаточное. Получается что вектор е и вектор аш изменяются одинаково и есть момент когда оба вектора равны 0. Энергия пропорциональна квадрату амплитуды и в этот момент энергия равна 0. Так как энергия волны как системы должна быть постоянной логично предположить что энергия накапливается в среде по крайней мере для акустических волн это так. Но эфира нет, т.е. нет среды которая удерживает энергию в момент когда вектора убывают и наоборот отдает энергию когда вектора растут.

@@evgenyph4865 Энергия света не зависит от амплитуды(этот факт исследовал и обосновал Планк). Описание в виде волны не достаточное, так как свет излучается и поглощается порциями, зависящими от частоты, а сами порции поглощаются и излучаются мгновенно. Вообще говоря, понятие энергии электромагнитного поля не является корректным, более адекватно говорить о плотности энергии. Короче говоря, если мы скалярно умножим третье уравнение Максвелла на H, а четвертое на -E и сложим их, то вылезет теорема Пойнтинга. Интегрируем это по замкнутому объему, используем теорему Остроградского-Гаусса и получаем красивенький закон сохранения: слева у нас будет производная по времени от полной энергии системы и интеграл по замкнутому контуру от вектора пойнтинга, а справа - ноль. Итого, энергия электромагнитного поля в замкнутом объеме изменяется только за счет мощности излучения, проходящего через контур.

Рассматривать квантовую электродинамику было бы долго, да и для зрителей еще более непонятно.

Если я не ошибаюсь, расстояние между щелями не должно превышать длину волны, как собственно и размеры самих щелей. В общем это в нанометрах. Расстояние от источника до щелей, изменяет лишь интенсивность интерференции, то есть увеличивается или уменьшается количество интерференционных полос. Вроде как то так.

Бери лазерную указку, лезвие для бритья или лучше скальпель и фольгу. Режь щели максимально тонко и на небольшом расстоянии друг от друга. Есть и другая вариация с одной щелью, но она ещё сложнее, так как резать нужно ещё в пару раз тоньше.

Ага, то есть в телах по твоему волны не распространяются.

Кто сказал, что у ЭМ-волны нет частицы-переносчика? Так-то корпускулярно-волновой дуализм присущ всем объектам, в том числе и нам, грешным. Другое дело, что длина наших с вами волн исчезающе мала.

Это уже квантмех, а уравнения Максвелла относятся к классической электродинамике.

Я ждал, когда автор скажет про корпускулярно-волновой дуализм. Цитата из книги Ахиезер А.И., Берестецкий В.Б. Квантовая электродинамика "В основе квантовой электродинамики лежат классические уравнения электромагнитного поля, полученные Максвеллом в 60-х годах..."

Психиатр не помог?

ик длинее, а после видимых идет уф

Там на шкале вообще черте что творится. 1000 МКМ это и есть 1 ММ. Вообще уберите ее))

Максвелл выводил их весьма упорото и частично основываясь на гидродинамической аналогии. И уравнения у него изначально имели другой вид, а после подстановок одного в другое и использования векторных операторов удалось ужать их до привычных четырех или малопривычных двух(если брать тензорную формулировку).

Спасибо. Где можно прочитать об этом? Может первоисточник есть?

А в чём проблема с ним?

В свободных волнах они синфазные, разве нет?

Согласен, видимо автор не хотел утомлять нас математикой. А без математики всё будет напоминать "ребятам о зверятах". Но даже на таком уровне больше половины обывателей ничего не знают. Многих вводит в ступор одно только слово "спектр".

Нет, просто достаточно было бы указать, как называются переменные в уравнениях Максвелла.

DKZZ2 мало??? Чувак там двойное дифференцирование пространственного вектора. Объяснить их без знаний соответствующего курса математики невозможно.

Две индукции, две напряженности, собсна.

По первым впечатлениям - что-то близкое к эфиру и подобной бредятине. Хоть какие-то рассчеты/опыты подтверждающие вашу идею у вас есть?

Тем более он знал ,что он должен работать экспериментально , он думал... иначе у него получится что-то предвзятое и приступал к делу , экспериментировал с конденсатором получения магнитного поля с помощью электрического поля и ввел фиктивный ток смещения , который не существует вовсе ,иначе его система противоречил бы закону сохранения энергии

Лектор говорит "спадание одного провоцировало ростой второго", а картинка показывает "они оба либо в ноль, либо оба в максимум", что не верно!

@@grigoijgromyko для свободных волн в вакууме - верно.

@@user-xh9pu2wj6b объясни плз

@@llllNEOllllchannel что именно?

@@user-xh9pu2wj6b именно

И даже среди полимерщиков! Нас в вузе учили, что пломбировочные материалы отверждаются УФ-излучением.

при чем тут переменное движение заряженных частиц?

Какое мракобесие? Опыт логичный и показывает особенности квантмеха.

Микроволновым диапазоном обычно считают э/м волны длиной 1м - 0.001м, (микроволновка "внутри"). СВЧ (сверхвысокие частоты) в общем смысле понятие аналогичное микроволнам, т.к. частота обратно пропорциональна длине волны. В целом, деление на диапазоны условно, цепляться к их границам смысла немного.

цеплятся за диапазоны есть смысл . например излучение микроволновки поглащается водой и водяным паром(точней излучение заставляет работать молекулы воды но не суть), именно на этом и построен её принцип работы и именно изза этого этот диапазон не используют военные и отдали его гражданским.2.4 Ггц

В ролике на 6:09 показывают шкалу с диапазоном 1мм- 0.74 мкм, над ней картинку с микроволновкой, и говорят, что это микроволны, те волны на которых работает микроволновка. Но это не правда.

1. Если рассматривать свет как поток частиц (фотонов), то они будут двигаться прямолинейно. 2. Альфа- и бета-частицы - это не э-м волны (альфа - ядра гелия, бета - обычные электроны), а вот гамма-излучение - это, действительно, э-м волны очень большой частоты (малой длины волны).

Фотоны движутся не волнообразно. Ты попутал характер движения с корпускулярно-волновым дуализмом света.

Физическая суть видна из самих уравнений: ∇D = ρ - электрический заряд создает электрическую индукцию, в интегральной форме еще очевиднее, что поток индукции через замкнутую поверхность равен полному заряду, ограниченному этой поверхностью; ∇B = 0 - поле индукции магнитного поля бездивергентное, то есть его истончиков нет; ∇*E = -δB/δt - изменение магнитной индукции порождает вихревое электрическое поле, ротор которого направлен противоположно изменению поля; ∇*H = j + δD/δt - практически то же самое, но только вихревое магнитное поле порождается не только изменением электрической индукции(током смещения), но и обычным током зарядов.

Так утверждать, конечно, никто вам не запретит, но у самого понятия среды в данном контексте было синонимом эфира, который действительно не нужен.

А что такое "электромагнитная радиация"?

радиация - это загрязнение

Загрязнение чем?

Alexey Selitshev радиоактивными элементами, изатопами. радиоактивные - излучают.

в передаче было сказано "радиация" - это загрязнение, это общее понятие

Да, но сами частицы - и частицы, и волны. Круто, да?

не, свет не может быть частицей, то волна.

Свет - это не волна и не частицы. Свет - это распространение возмущений (например, от тока в проводнике) в определенной среде (эту среду можно назвать вакуумом или, по старому, эфиром, а точнее светоносном эфире). Где-то так получается..., так что не так и устарели знания 19 века. И кто доказал, что ученые прошлых веков были глупее современных гениев?

@@user-rz9qs5nx8o светоносный эфир... ну ну

@@hapboyman Пока у нас действует карантин, можно и поспорить - что вам не понравилось в моем комментарии?, - ведь я могу это доказать с помощью учебника, например школьного уч. по физике под ред. Ландсберга

@@user-rz9qs5nx8o Электромагнитное поле не является эфиром. Квантом электромагнитного поля является фотон. Корпускулярно волновой дуализм. Калибровочный бозон. Безмассовая частица. Гугл вам в помощь.

@@hapboyman Спасибо за инфу, но обсуждать общеизвестные сведения из учебников неинтересно - это и так все знают. Если вы бездумно верите в то, что в них написано, и не видите явных глупостей, - флаг вам в руки и барабан на шею...

Что тут не понятного!?.. Всё жеж ясно!.. - В видео было чётко сказано (я слышал) - Есть свет есть ифир нету света нету кефира!.. Приходите завтра!

Дык четко было сказано: водяные по воде, звуковые по воздуху, а хитромагнитные по полю, а поле из чего - Тайна зело велика есть!!! Истинно говорю вам - скрывают правду от народа!!!!!!! Прячут от людей твердь небесную :-(

Не знаю как у вас, а у нас в деревне поле из чернозема. По весне на поле делают стоячую волну и сажают картошку в экстремуме.

Светоносного эфира нет) Есть поля. И 4 фундаментальных взаимодействия. И извините, фотоны и колебания воды это не одно и тоже. Вот горит огонь - химическая реакция - выделяется тепло, вот горит солнце - термоядерная реакция - выделяется тепло. Результат и внешнее проявление похожие - даже плазма присутствует, а суть разная. Что тут непонятного)) А если требовать эфир, то это должна быть такая штука, которая вокруг нас, но с плотностью на порядки выше чем у железа. Вы вот на улицу нормально выходите?)) Вам ничего не мешает??? Ну так значит нет эфира. Есть физический вакуум, но он по характеристикам и свойствам никак не является эфиром и функции у него другие.

Ну, еже-ль, ты мил человек сказал, что нету - значит и вправду нету... Особо если тебе ходить мешает 8-))) Вот положим у тебя, мил человек, давление в голове аж 10 метров водяного столба, а она не взрывается. И как жив-то еще! О загадка-то!!! А теперь расскажи што такое поля есть и из чего они сделаны

Тем, что сделали ее удобней, понятней и проще?

Увы, но эксперементы уже лет сто как говорят о другом

Квантование энергии, фотоэффект и линейчатые спектры тому доказательство.

Свет - это волна в классической электродинамике, которой посвящен этот ролик. В квантовой механике свет - это поток частиц. Так что все зависит от условий эксперимента: как вы его поставите, такие свойства свет и проявит, такое описание и нужно использовать.

В21 веке пора понять, что Звезда Излучает, как Световую Волну, так и Квант Энергии - Фотон!

@@user-nt7ew7uw8w Спасибо что подсказываете. То есть звезда излучает одновременно, и Световую Волну, и Квант Энергии ? Буду знать, двойной удар - это здорово!