fotonien peilautuminen

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Mitäs matskua sateliittilautasen "peilipinta" on, kun heijastaa sen säteilyn siihen nuppiin. Toisekseen minkä taajuisena tuo lähetys tulee?

Asia kiinostaa, koska etsiskelen materiaaleja, joilla pysty mahdollisesti ohjailemaan, heijastamaan radioaaltoja.

Kommentit (11)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005
hangover

Asia kiinostaa, koska etsiskelen materiaaleja, joilla pysty mahdollisesti ohjailemaan, heijastamaan radioaaltoja.

Ihan tavalliset metallit käyvät siihen tarkoitukseen. Jos hyötysuhteella on väliä, kupari ja hopea ovat parhaita, useimpiin tarkoituksiin alumiini ja teräs ovat käytännössä yhtä hyviä.

Vierailija
hangover
Mitäs matskua sateliittilautasen "peilipinta" on, kun heijastaa sen säteilyn siihen nuppiin. Toisekseen minkä taajuisena tuo lähetys tulee?

Asia kiinostaa, koska etsiskelen materiaaleja, joilla pysty mahdollisesti ohjailemaan, heijastamaan radioaaltoja.


Ensinnäkin, satelliitit eivät lähetä fotoneja, vaan normaalia mikroaaltotaajuista sähkömagneettista säteilyä. Satelliitit lähettävät taajuuksilla n. 1,5 GHz - 31 GHz. Satelliittilautasen pinta on sähköä johtavaa metallia. Mitä paremmin johtavaa, sitä parempi. Esimerkiksi kulta on parempaa kuin kupari, joka on parempaa kuin alumiini, joka on parempaa kuin teräs. Toisaalta teräs on halvempaa kuin alumiini, joka on halvempaa kuin kupari, joka on halvempaa kuin kulta, joten satelliittilautasten materiaali on kompromissi suorituskyvyn ja hinnan väliltä.

Vierailija

Gigahertsitaajuuksilla toimii vaikka auton umpio, josta on tehty Wlan-antenneja. Netissä näin joitain aiemmin.
Heijastimen geometria vastaa ilmeisesti likimäärin valon heijastuskulmaa, jolloin säteily keskityy polttopisteeseen.

Vierailija
Moses Leone

Ensinnäkin, satelliitit eivät lähetä fotoneja, vaan normaalia mikroaaltotaajuista sähkömagneettista säteilyä.

Myös mikroaallot ovat fotoneita.
Itse tein langattomaan nettiyhteyteen alumiinista 1/3 ympyräpeilin, leveys n. 11 cm, lisää vastaanottoherkkyyttä huomattavasti.

Vierailija

Joo. Jotenkin olen ymmärtänyt, jotta eri taajuudet taittuu eri kulmissa. Tai sitten muistan väärin prisma-ilmiöstä. Siinähän kyse onkin ihan muusta. Säde kulkee harvemmasta tiheämpään aineeseen, ja taittuu.

Rautaan tuleva säteily ei siis absorpoidukaan rautaan, vaan kimpoaa pois. Tapahtuukohan tämä miten? Fotoni luovuttaa energiansa ja tapahtuu jonkinlainen vaihto uudelleen fotoniksi vai kimpoaako se pois aiheuttamatta mitään?

Vierailija
hangover
Joo. Jotenkin olen ymmärtänyt, jotta eri taajuudet taittuu eri kulmissa. Tai sitten muistan väärin prisma-ilmiöstä. Siinähän kyse onkin ihan muusta. Säde kulkee harvemmasta tiheämpään aineeseen, ja taittuu.

Rautaan tuleva säteily ei siis absorpoidukaan rautaan, vaan kimpoaa pois. Tapahtuukohan tämä miten? Fotoni luovuttaa energiansa ja tapahtuu jonkinlainen vaihto uudelleen fotoniksi vai kimpoaako se pois aiheuttamatta mitään?


Sähkömagneettisesta säteilystä osa absorboituu rautaan pyörrevirtahäviöiden ja magneettisen hystereesin muodossa ja muuttuu lämmöksi. Tähän perustuu induktiokuumennus:

http://en.wikipedia.org/wiki/Induction_heating

Mitä pienempi taajuus, sitä syvemmälle se absorboituu. Gigahertsitaajuksilla suurin osa sähkömagneettisesta säteilystä heijastuu pois, ja vain osa absorboituu metallin pintakerroksissa.

Mitä pienempi johtokyky (= suurempi vastus) metallilla on, sitä suuremmat ovat pyörrevirtahäviöt.

Vierailija

Niin. Mutta oleellista olisi tietää, mitä oikeasti tapahtuu. Jos aaltoliikkeessä oleva fotoniparvi tulee valon nopeudella metalliin. Yksittäinen fotoni tuuppaa elektronin metallista irti ja liikkeelle. Tulee siis sähköä. Mihin tämä työn tehnyt fotoni sitten menee? jää laiskasti kellumaan siihen lähistölle odottelemaan uutta käskyä?

Ja osa peilautuu, elikä kimpoaa tulosuunan kulmasta riippuen poispäin metallista.

Oleellistahan tässä on taajuus, mutta jos nyt ajatellaan yleisesti, esim aurinkopaneelia.

Vierailija

Yleensä se fotoni vain törmätessään menettää enemmän tai vähemmän energiaansa ja jatkaa matkaansa kuten aikaisemminkin mutta nyt vain suuremmalla aallonpituudella.

Kaavahan on E=hc/y, missä h=Planckin vakio, c=valon nopeus ja y=aallonpituus. Tai yksinkertaisemmin 1240 eVnm/y.

Vierailija

Eli käytännössä esim aurinkopaneelin toiminnassa ne fotonit, jotka törmää ja saa elektronin irtoamaan, jatkaa matkaa jonnekin suuntaan matalammalla taajuudella.

Uusimmat

Suosituimmat