Seuraa 
Viestejä176
Liittynyt22.11.2008

Selittäkääpäs nyt tyhmälle pari asiaa.

1. Mistä ihmeestä fotonit tietävät olla paikalla kun lamppu syttyy? Sehän nimittäin syttyy olit sitten ur anuksen kiertoradalla tai olohuoneessasi.

2. Miten sähkömagneettisella säteilyllä voi olla taajuus?

Kommentit (9)

Nature
Seuraa 
Viestejä8340
Liittynyt15.1.2014
TLE

Selittäkääpäs nyt tyhmälle pari asiaa.

1. Mistä ihmeestä fotonit tietävät olla paikalla kun lamppu syttyy? Sehän nimittäin syttyy olit sitten ur anuksen kiertoradalla tai olohuoneessasi.

2. Miten sähkömagneettisella säteilyllä voi olla taajuus?

Ne fotonit syntyvät, kun vaikkapa hehkulampun vastuslangan läpi kulkeva sähkövirta pakottaa sen vastuslangan elektronit värähtelemään eri energiatilojen välillä, jolloin ne atomit vapauttavat sähkömagneettista säteilyä fotoneina.

Atomissa elektronien eri energiatilojen välinen energia vapautuu tiettyä taajuutta vastaavana energiana, jolloin niiden voidaan havaita omaavan tietty taajuus havaitun spektrin pohjalta. Tietty taajuus taas vastaa tiettyä aallonpituutta valon nopeuden vakioisuuden perusteella. Valon aallonpituutta ei tietääkseni ole koskaan suoraan mitattu (tämä tieto ei kelpaa referenssiksi).

Neutroni
Seuraa 
Viestejä29585
Liittynyt16.3.2005
TLE

Fotonitko ilmestyvät tyhjästä?

Kyllä vain, fotoneja voi syntyä ja hävitä, kunhan tietyt säilymislait ja muut ehdot täyttyvät. Fotonit kuljetavat energiaa, joten ilman energiaa ei voi syntyä fotoneja (pysyviä, virtuaaliset ovat oma lukunsa, mutta niillä ei kannata sekoittaa päätään oppimisen tuossa vaiheessa).

Neutroni
Seuraa 
Viestejä29585
Liittynyt16.3.2005
Nature

Tietty taajuus taas vastaa tiettyä aallonpituutta valon nopeuden vakioisuuden perusteella. Valon aallonpituutta ei tietääkseni ole koskaan suoraan mitattu (tämä tieto ei kelpaa referenssiksi).

 

Riippuu miten määrittelet "suoraan mittaamisen", mutta interferometria on ainakin minusta niin suoraa kuin hiukkasmaailmassa ylipäätään voi olla.

Castor-Pollux
Seuraa 
Viestejä588
Liittynyt2.4.2013
TLE

Selittäkääpäs nyt tyhmälle pari asiaa.

1. Mistä ihmeestä fotonit tietävät olla paikalla kun lamppu syttyy? Sehän nimittäin syttyy olit sitten ur anuksen kiertoradalla tai olohuoneessasi.

2. Miten sähkömagneettisella säteilyllä voi olla taajuus?

Joidenkin asioiden ymmärtämistä helpottaa suuresti, jos ymmärtää sen, että ne eivät ole ymmärrettävissä. Aaltohiukkasdualismi kuluu tähän kategoriaan. Jos esimerkiksi jumittaa ajattelunsa pelkästään säteilyn fotonikuvaan, niin aaltokuva ei aukea.

 

Esimerkki radioastronomiasta: VLBI, jossa kaukana toisistaan olevien teleskooppien signaalit yhdistämällä saadaan tarkkoja kuvia. Kuvitellaan, että vastaanotamme samanaikaisesti Suomessa ja USA:ssa hyvin heikkoa signaalia, jossa fotoneja ropisee harvakseltaan (periaatteessa voi tulla vaikka vain yksi fotoni tunnissa). Silti syntyy interferenssikuvio. Fotoni absorboituu Suomessa vastaanottimeen, mutta sen on pitänyt olla ennen absorboitumistaan myös USA:n teleskoopin kohdalla. Todennäköisyysaalto nyt vain sattui romahtamaan tällä kertaa näin, vaikka olisi voinut käydä toisinkin päin.

Nature
Seuraa 
Viestejä8340
Liittynyt15.1.2014
Neutroni
Nature

Tietty taajuus taas vastaa tiettyä aallonpituutta valon nopeuden vakioisuuden perusteella. Valon aallonpituutta ei tietääkseni ole koskaan suoraan mitattu (tämä tieto ei kelpaa referenssiksi).

 

Riippuu miten määrittelet "suoraan mittaamisen", mutta interferometria on ainakin minusta niin suoraa kuin hiukkasmaailmassa ylipäätään voi olla.

No niin. Itse asiassa spektri eli taajuusjakauma saadaan mitatun aallonpituuden perusteella eikä päinvastoin. Taajuuden mittaamiseen sitä vastoin ei ole suoria työkaluja - vain tunnettujen taajuuksien vertailuun perustuvia mittaustapoja. Yksi mittaustekninen ongelma on siinä etteivät sähkömagneettiset aallot tai fotonit reagoi toisiinsa.

Nature
Seuraa 
Viestejä8340
Liittynyt15.1.2014
Castor-Pollux

Esimerkki radioastronomiasta: VLBI, jossa kaukana toisistaan olevien teleskooppien signaalit yhdistämällä saadaan tarkkoja kuvia. Kuvitellaan, että vastaanotamme samanaikaisesti Suomessa ja USA:ssa hyvin heikkoa signaalia, jossa fotoneja ropisee harvakseltaan (periaatteessa voi tulla vaikka vain yksi fotoni tunnissa). Silti syntyy interferenssikuvio. Fotoni absorboituu Suomessa vastaanottimeen, mutta sen on pitänyt olla ennen absorboitumistaan myös USA:n teleskoopin kohdalla. Todennäköisyysaalto nyt vain sattui romahtamaan tällä kertaa näin, vaikka olisi voinut käydä toisinkin päin.

Tai sitten aineelinen vastaanotin vain reagoi sopivan taajuisen sähkömagneettisen kentän tarjoamaan energiaan kvantittuneesti, samalla tavalla kuin sen energiamäärän lähteestä vapautuessakin. Itse energiakenttä ei tarvitse olla valmiiksi "kvantittunutta". Kyse ei siis olisi mistään todenäköisyysaallon romahtamisesta joko siellä tai täällä. Kvantittuneisuus ei siis tarvitse olla tuon massattoman energiamuodon ominaispiirre vaan sen aineellisen lähettäjän tai vastaanottajan ominaispiirre.

Sähkömagneettinen energia joko leviää tasaisesti kaikkiin suuntiin heiketen etäisyyden neliössä tai tiettyyn suunnattuun avaruuskulmaan, jolloin energiatiheys heikkenee suhteellisesti vähemmän.

Castor-Pollux
Seuraa 
Viestejä588
Liittynyt2.4.2013
Nature
Tai sitten aineelinen vastaanotin vain reagoi sopivan taajuisen sähkömagneettisen kentän tarjoamaan energiaan kvantittuneesti, samalla tavalla kuin sen energiamäärän lähteestä vapautuessakin. Itse energiakenttä ei tarvitse olla valmiiksi "kvantittunutta". Kyse ei siis olisi mistään todenäköisyysaallon romahtamisesta joko siellä tai täällä. Kvantittuneisuus ei siis tarvitse olla tuon massattoman energiamuodon ominaispiirre vaan sen aineellisen lähettäjän tai vastaanottajan ominaispiirre.

Säteily emittoituu ja absorboituu kvantteina, joiden energia on hf. Vastaanotin voi olla kuitenkin esimerkiksi hyvin laajakaistainen bolometri. Yksitaajuisesta energiakentästä se sieppaa juuri sen kentän taajuutta vastaavia kvantteja hf, vaikka se voisi periaatteessa vastaanottaa tästä huomattavasti poikkeaviakin energiapaketteja, jos niitä vain olisi tarjolla. Vastaanotto tapahtuu siis kvantittuneesti, mutta vastaanotin ei "päätä" kvantin kokoa (paitsi tietysti sillä tavalla, että vastaanottimen taajuuskaista rajataan suodattimilla).

Nature
Seuraa 
Viestejä8340
Liittynyt15.1.2014
Castor-Pollux
Nature
Tai sitten aineelinen vastaanotin vain reagoi sopivan taajuisen sähkömagneettisen kentän tarjoamaan energiaan kvantittuneesti, samalla tavalla kuin sen energiamäärän lähteestä vapautuessakin. Itse energiakenttä ei tarvitse olla valmiiksi "kvantittunutta". Kyse ei siis olisi mistään todenäköisyysaallon romahtamisesta joko siellä tai täällä. Kvantittuneisuus ei siis tarvitse olla tuon massattoman energiamuodon ominaispiirre vaan sen aineellisen lähettäjän tai vastaanottajan ominaispiirre.

Säteily emittoituu ja absorboituu kvantteina, joiden energia on hf. Vastaanotin voi olla kuitenkin esimerkiksi hyvin laajakaistainen bolometri. Yksitaajuisesta energiakentästä se sieppaa juuri sen kentän taajuutta vastaavia kvantteja hf, vaikka se voisi periaatteessa vastaanottaa tästä huomattavasti poikkeaviakin energiapaketteja, jos niitä vain olisi tarjolla. Vastaanotto tapahtuu siis kvantittuneesti, mutta vastaanotin ei "päätä" kvantin kokoa (paitsi tietysti sillä tavalla, että vastaanottimen taajuuskaista rajataan suodattimilla).

Ei tuo mitenkään näkemystäni poissulkenut. Jos tietyn kynnystaajuudeen ylittävää energiaa on tarjolla niin sitä tietysti käytetään sellaisenaan. Eli se taajuuskaista ei ole kvantittunut vaan se aineen kyky tai ominaisuus ottaa vastaan energiaa kvanteittain vaikka se energia ei ympäröivässä tilassa olisikaan kvantteina.

Aineellinen objekti siis vain luovuttaa tai vastaanottaa energiaa kvanteittain. Yhtään sen kummallisempaa mystifiointia ei tähän tarvitse liittää. Lähteeseen liittyvät kvantittumisilmiöt määrittää sen energian taajuuden ensisijaisesti, muut tekijät mm. suhteellinen liiketila vaikuttavat siihen millaisena vastaanottaja taajuuden "tunnistaa".

Suosituimmat

Uusimmat

Uusimmat

Suosituimmat