Painaako fotoni?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Eli tämmöinen kysymys.

Lienee painavan ainakin jotain, koska sehän taipuu kohdatessaan erilaisia pintoja.

Mutta varma en ole. Mitä mieltä olette?

Sivut

Kommentit (18)

Vierailija

hyvä kysymys oikeesti, jengihä sanoo ettei sil oo massaa,.. aaltohiukkasdualismi ym,.. mut kyl se painovoima siihe vaikuttaa

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26883
Liittynyt16.3.2005

Kvanttielektrodynamiikka, joka on tarkin tunnettu sähkömagnetismin teoria, monilta osin varmannettu jopa 14 merkitsevän numeron tarkkuudella, ennustaa fotonin olevan massaton. Mittauksin ei ole mitään fotonin massaan viittaavaa havaittu, ja massan yläraja oli hirvittävän pieni verrattuna tyypillisiin alkeishiukkasten massoihin.

Fotonia ei pidä ajatella Newtonin hengessä liikkuvaksi pistemäiseksi kappaleeksi. Klassinen mekaniikka ei yleisesti päde mikromaailmassa. Fotonia pitää käsitellä kvanttimekaniikan ja yleisen suhteellisuusteorian keinoin, ja niille ei fotonin massattomuus ole mikään ongelma, vaikka se arkijärkeä hämääkin.

Vierailija
Neutroni

Fotonia ei pidä ajatella Newtonin hengessä liikkuvaksi pistemäiseksi kappaleeksi. Klassinen mekaniikka ei yleisesti päde mikromaailmassa. Fotonia pitää käsitellä kvanttimekaniikan ja yleisen suhteellisuusteorian keinoin, ja niille ei fotonin massattomuus ole mikään ongelma, vaikka se arkijärkeä hämääkin.

On se kumma, kuinka näkyvä valokin on muuttunut muutamassa vuosikymmenessä sähkömagneettisesta aaltoliikkeestä fotonisuihkuksi. Koko fotoniteoria on keksitty nimenomaan arkijärjen palvelemiseksi. Arkijärki kun ei ymmärrä, miksi aaltoliike voi edetä aineettomassa tilassa.

Molemmat ovat samanlaisia järjenvastaisia ilmiöitä. Aaltoliike tyhjiössä ja massaton kappale.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26883
Liittynyt16.3.2005
Ertsu

On se kumma, kuinka näkyvä valokin on muuttunut muutamassa vuosikymmenessä sähkömagneettisesta aaltoliikkeestä fotonisuihkuksi. Koko fotoniteoria on keksitty nimenomaan arkijärjen palvelemiseksi. Arkijärki kun ei ymmärrä, miksi aaltoliike voi edetä aineettomassa tilassa.



Kvanttisähkädynamiikka on kehitetty, koska havaittiin sähkömagneettisia ilmiötä, joita Maxwellin klassinen sähkömagnetismi ei selitä. Käsittääkseni valosähköinen ilmiö oli reilut sata vuotta sitten ensimmäinen sellainen ilmiö, joka oli suorassa ristiriidassa klassisen sähkömagnetismin kanssa. Einstein tai joku muu aikansa iso kiho (Einsten tuosta muistaakseni pokkasi Nobelin) sitten keksi olettaa, että valo esiintyy tietynlaisina diskreetteinä energiapaketteina, fotoneina. Myöhemmin idea on sitten jalostettu kvanttisähkömagnetismiksi.

Molemmat ovat samanlaisia järjenvastaisia ilmiöitä. Aaltoliike tyhjiössä ja massaton kappale.

Kyllä kentät ovat ainakin minulle hyvin järkeenkäypiä asioita. Kvanttimekaniikka on kieltämättä hieman outoa, mutta se vain selittää havaittuja asioita pirun hyvin. Mutta minulta puuttuu kyllä suuruudenhullu pakkomielle vaatia, että maailmankaikkeuden pitäisi toimia niin yksinkertaisella tavalla, jonka täysin pystyn ymmärtämään.

Vierailija
Neutroni
Kvanttisähkädynamiikka on kehitetty, koska havaittiin sähkömagneettisia ilmiötä, joita Maxwellin klassinen sähkömagnetismi ei selitä. Käsittääkseni valosähköinen ilmiö oli reilut sata vuotta sitten ensimmäinen sellainen ilmiö, joka oli suorassa ristiriidassa klassisen sähkömagnetismin kanssa.

Täytyy myöntää, etten ymmärrä vieläkään, mitä ristiriitaa noissa on.
Onkos jokaisella aallonpituudella omanlaisensa fotonit, vai ovatko radioaaltojen ja näkyvän valon fotonit samanlaisia ? Minkälaisia murikoita kännykästäsi sinkoilee ovien ja ikkunoiden läpi ? Entä gammasäteily ? Sehän läpäisee betoniseinänkin.

Miksi gammasäteilyn fotonit läpäisevät betoniseinän, mutta ultravioletin fotonit eivät edes ikkunaa ?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26883
Liittynyt16.3.2005
Ertsu
Täytyy myöntää, etten ymmärrä vieläkään, mitä ristiriitaa noissa on.



Ideahan on se, että elektronien irroittamiseksi metallikiteestä vaaditaan minimissään tietty energiamäärä. Yleensä se on muutamia elektronivoltteja. Aikanaan havaittiin, että säteilytettäessä ainetta valolla, ensin ei tapahdu mitään. Kun valon aallonpituutta sitten pienennetään, tietyn raja-aallonpituuden jälkeen alkaa elektroneja irrota. Huomataan vielä, että pienennettäessä aallonpituutta edelleen, irtoavien elektronien eneria kasvaa. Toisaalta valon intensiteetillä ei ole vaikutusta irtoavien elektronien energiaan. Suurempi intensiteetti irroittaa niitä enemmän, mutta irronneiden energia ei lisäänny. Raja-aallonpituutta pitemmillä aallonpituuksilla elektroneja ei myöskään irtoa, vaikka korvennettaisiin minkälaisella teholla tahansa.

Klassinen sähkömagnetismi, jonka mukaan SM-aalto kuljettaa tehoa tasaisesti ei selitä tuota ilmiötä. Miksi elektroneja irtoaa pienillä aallonpituuksilla, mutta ei suurilla, vaikka näytteeseen tuotu energia on sama. Idea fotonista, diskreetistä energiapaketista, jonka energia on kääntäen verrannollinen aallonpituuteen, selittää havainnon täydellisesti. Samoin muut valon ja aineen vuorovaikutukset vaativat fotoneja.

Onkos jokaisella aallonpituudella omanlaisensa fotonit, vai ovatko radioaaltojen ja näkyvän valon fotonit samanlaisia ?



Fotonien energia vaihtelee. Se on h*c/lambda, jossa h on Planckin vakio, c valon nopeus ja lambda säteilyn aallonpituus. Muilta kvanttimekaanisilta ominaisuuksiltaan fotonit ovat samanlaisia.

Miksi gammasäteilyn fotonit läpäisevät betoniseinän, mutta ultravioletin fotonit eivät edes ikkunaa ?

Noin yleisesti gammafotonit eivät vuorovaikuta tehokkaasti elektronikaasun kanssa, vaan absorboituvat lähinnä vuorovaikuksissa ytimien kanssa. Niitä on aineessa aika harvassa. näkyvä valo ja erityisesti UV-säteily pystyy virittämään elektroneja aineissa, ja absorboituu siksi useimpiin aineisiin hyvin tehokkaasti.

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Onhan niillä massa, likimain 33% protonin ja neutronin massasta. Mutta vain sidottuna protoniin tai neutroniin. Ilmeisesti vapaalla kvarkilla olisi käsittämätön "massaluonne". Aiempi vertaukseni oli, että kvarkin irrottaminen tripletistään vaatii energian, jolla pakettiauto nousee 10 metrin korkeuteen. Eli yksinäinen kvarkki etsiskelee tuollaisella "painovoimalla" sijaansa.

Ja sitten korjausta. En tietenkään tiedä asiasta mitään, mutta tuli nyt oletetuksi, jotta protonin ja neutronin muodostavat päähiukkaset muodostaisivat massan jokseenkin kokonaan. Eli ei se noin ole.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Vierailija
Neutroni
Noin yleisesti gammafotonit eivät vuorovaikuta tehokkaasti elektronikaasun kanssa, vaan absorboituvat lähinnä vuorovaikuksissa ytimien kanssa. Niitä on aineessa aika harvassa. näkyvä valo ja erityisesti UV-säteily pystyy virittämään elektroneja aineissa, ja absorboituu siksi useimpiin aineisiin hyvin tehokkaasti.

Tarkoittanee sitä, että fotoneja on yhtä monta lajia kuin taajuuksiakin ?
Kännykkäfotonit ovat ihan omanlaisiaan, vai ??
Mihins ne sitten absorboitumisen jälkeen häviävät ? Gammafotonit ilmeisesti aiheuttavat fission siellä atomiytimessä, johon ne absorboituvat ?? Infrapunafotonit lämmittävät mukavasti ihoa ja mustaa pintaa, kuten parvekkeellani olevaa mustaa keinonahkatuolia.

Saakos taajuus- ja aallonpituuskäsitteet heittää nyt romukoppaan, kun sähkömagneettinen säteily onkin vain fotonisuihkua ??

Miten erilaisista fotoneista voisi edes erottaa eri taajuuksia ?
Hetkinen. Yksi juttu vielä takertui:

Raja-aallonpituutta pitemmillä aallonpituuksilla elektroneja ei myöskään irtoa, vaikka korvennettaisiin minkälaisella teholla tahansa.

Toisin sanoen pienillä taajuuksilla saadaan sähköä ja suuremmilla lämpöä, vai ??

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26883
Liittynyt16.3.2005
Ertsu
Tarkoittanee sitä, että fotoneja on yhtä monta lajia kuin taajuuksiakin ?



En tiedä mitä lajilla tässä yhteydessä tarkoitat. Kyllä elektronitkin ovat samanlaisia, vaikka niillä voi olla eri liike-energiat.

Kännykkäfotonit ovat ihan omanlaisiaan, vai ??



Ne jakautuvat tietylle energiavälille riippuen lähettimen taajuudesta ja kaistanleveydestä.

Mihins ne sitten absorboitumisen jälkeen häviävät ?



Ne luovuttavat energiansa, liikemääränsä ja liikemäärämomenttinsa systeemiin, joka absorboi fotonin. Fotoni häviää prosessissa. Fotoni vain välittää nuo asiat emittoivalta systeemiltä absorboivalle.

Gammafotonit ilmeisesti aiheuttavat fission siellä atomiytimessä, johon ne absorboituvat ??



Eivät ne yleensä fissioita aiheuta, vaan ytimen virittymisen, josta mahdollisesti seuraa jonkinlainen ydinreaktio. Fissio, eli koko ytimen hajoaminen osiin, tulee kyseeseen lähinnä vain raskaimmilla ytimillä. En tunne ydinfysiikkaa niin, että osaisin sanoa onko ytimellä säteilemättömiä tapoja (vertaa kiinteän aineen hilavärähtelyihin) päästä eroon virityksen energiasta, vai edellyttääkö se aina gammafotonin (tai useamman) emittoimista tai muuta ydinreaktiota.

Infrapunafotonit lämmittävät mukavasti ihoa ja mustaa pintaa, kuten parvekkeellani olevaa mustaa keinonahkatuolia.



Niiden energia absorboituu elektroneille, jotka luovuttavat sen nopeasti hilavärähtelyille (eli lämpöenergiaksi). Pitkäaaltoiset fotonit voivat jossakin määrin vuorovaikuttaa suoraan hilavärähtelyjen kanssa.

Saakos taajuus- ja aallonpituuskäsitteet heittää nyt romukoppaan, kun sähkömagneettinen säteily onkin vain fotonisuihkua ??



Saa, mutta ei ole syytä. Klassinen sähkömagnetismi toimii erinomaisen hyvin kun fotoneja on paljon. Esimerkiksi radiotekniikassa ei ole mitään syytä (normaalissa kommunikoinnissa, radioastronomian erikoisuudet ovat toinen juttu) käyttää kvanttisähködynamiikkaa. Valon ja aineen vuorovaikutuksissa käytetään infrapunasta pehmeään röntgensäteilyyn asti paljon semiklassista lähestymistä, eli käytetään sekä klassista teoriaa että kvanttiteoriaa soveltuvin osin.

Miten erilaisista fotoneista voisi edes erottaa eri taajuuksia ?

Kun fotoneja on paljon, ne käyttäytyvät likimain klassisen sähkömagnetismin ennustamalla tavalla. Yksittäisen fotonin suhteen taajuus ei ole kovin käytännöllinen suure. Silloin pääsääntöisesti käytetään energiaa, joka suoraan kertoo minkälaisia vuorovaikutuksia fotoni voi aikaansaada.

Vierailija

hittolai, ku jos toi kysy asiantuntijalta päivittyis nopeemmin ni silt ois just hyvä kysellä kaikkee,.. ymmärrän kyl sen että vie oman aikasa että saa kaikelta kaiken kysyttyy ja seulottuu, on niil tietäjilki oma elämä ym, mut tosi ongelmallii kysymys... oikee jäi vaivaamaan... mitä kvarkin massaan tulee,.. ni tässä mahtavassa perticleadventure.org heitettii et vaikka protoni ois kokoluokkaa 4 ni yhen kvarkin "koko" ois jotai 0.00005 luokkaa.. tosin gluonit saattaa olemassaolonsa aikana luoda vaikutusta.. saakeli.. en salee nuku viikkoo

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26883
Liittynyt16.3.2005
redeemer9
ymmärrän kyl sen että vie oman aikasa että saa kaikelta kaiken kysyttyy ja seulottuu, on niil tietäjilki oma elämä



Hei, siksi niillä on tämä palsta, että ne joilla ei ole sitä elämää vastaavat kysymyksiin.

mitä kvarkin massaan tulee,.. ni tässä mahtavassa perticleadventure.org heitettii et vaikka protoni ois kokoluokkaa 4 ni yhen kvarkin "koko" ois jotai 0.00005 luokkaa.. tosin gluonit saattaa olemassaolonsa aikana luoda vaikutusta.. saakeli.. en salee nuku viikkoo

Kvarkin (u ja d) massa oli paljon pienempi kuin kolmasosa protonin massasta. Suurin osa siitä baryonin massasta tulee niistä gluoneista ja lukuisista muista hiukkasista (pioneja ym.) jota ytimessä pyörii, syntyen erilaisissa vuorovaikutuksissa ja häviten jälleen mekanismeilla, jotka ovat minulle käsittämättömiä.

Kvarkin koolle on joku yläraja-arvio. En osaa arvioida, onko tuo kertaluokka verrattuna protoniin oikea. Joka tapauksessa mitään kokeellista viitettä kvarkin mahdollisesta rakenteesta ei tietääkseni ole.

Vierailija

Ertsun ja Neutronin keskusteluun:
Fotoneja voidaan käsittääkseni kyllä tuottaa portaattomalla energiajakaumalla esimerkiksi ajamalla elektronisuihku magneettikentän läpi.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat