Интересная задача

[tcaplin]

Фёдор Менде:
 

Ошибка в таких рассуждениях заключается в том, что не существует в пространстве независимых "двух давно излученных и самостоятельно и независимо от источника летящих волновых потоков энергии", если речь идёт о двух когерентных интерферирующих однонаправленных потоках. Такие когерентные интерферирующие потоки могут быть созданы только при помощи антенных систем специальной конструкции, называемых фазированными антенными решетками.

Да какая разница - специальными антеннами эти потоки созданы, или лазерами, или раздвоением одного луча полупрозрачным зеркалом. Вопрос же принципиальный - могут два волновых энергетических потока так сложиться, что взаимоуничтожат до нуля несомую ими энергию?
 Вы слышали о "проблеме темного света"?

[Фёдор Менде]

Ну, во-первых, лазеры это те же ФАРы. Что же касается такого случая, чтобы в пространстве распространялись два однонаправленных когерентных сигнала, а потом они сложились по фазе так, что вдруг друг друга уничтожили, такой ситуации быть не может. В данном случае следует рассматривать процес ч самого начала рождения этих потоков излучающими системами. Могу предложить Вам решить подобную задачу раздваением когерентного пучка при помощи полупрозрачных зеркал и последующего сведения их в противофазе таким образом, чтобы исключить возможность распространения суммарного луча в прежнем направлении. Это очень интересная задача.

[Дмитрий Мотовилов]

Дмитрий Мотовилов:
  Вам повторю то же, что и Федору - речь не идет об излучении или неизлучении волновой энергии антеннами.
 Речь идет о двух давно излученных и самостоятельно и независимо от источника летящих волновых потоков энергии. Эта энергия уже есть в виде волны - и не может посто "исчезнуть" из-за интерференции с другим таким же потоком.

 Федор. Я, видимо, помешал Вам продвинуть какую-то свою мысль. Извините.
 Ответ на Ваш вопрос я уже дал в #1. Вы не заметили.

Прошу прощения, что как бы навязываю свои дилетантские представления.  Однако отмечаю, что с самого начала наложения двух волн их потоки энергии уже идут непрямолинейно. Никуда поток энергии от каждой антенны не исчезает, а лишь изменяет свой путь, сгущаясь в одних и разрежаясь в других областях пространства. Что тут удивительного?

[Фёдор Менде]

Совершенно верно, в этом и заключается чудо, которое называется интерференцией. Интерференция направляет потоки энергии самым причудливым образом, вспомните сколько различных лепестков может быть у многоэлементной антенны. Причём стоит изменить только фазы в элементах её излучателей, как энергия полетит в совершенно другом напрвлении.

[tcaplin]

Дмитрий Мотовилов:
 

Никуда поток энергии от каждой антенны не исчезает, а лишь изменяет свой путь, сгущаясь в одних и разрежаясь в других областях пространства. Что тут удивительного?

Тем не менее если, например, интерферируют два почти параллельных луча, то, пройдя зону интерференции, они продолжают идти каждый по своей прямой - нисколько не изменив направления потока своей энергии.

[Фёдор Менде]

Вы никак не хотите отказываться от умозаключительных заключений типа параллельные или почти параллельные пучки, не вдаваясь в историю их возникновения. Интерференционная картина в данной точке всегда связана с теми удалёнными единичными излучателями, которые такую картину сформировали. Таких единичных источников может быть великое множество, как например в лазере или несколько штук, как в антенне типа волновой канал. 

[Дмитрий Мотовилов]

Дмитрий Мотовилов:
  Тем не менее если, например, интерферируют два почти параллельных луча, то, пройдя зону интерференции, они продолжают идти каждый по своей прямой - нисколько не изменив направления потока своей энергии.

Ничего странного. После зоны наложения, в которой изгибались потоки энергии, они дальше идут прямо.

[tcaplin]

Фёдор Менде:
 

Вы никак не хотите отказываться от умозаключительных заключений типа параллельные или почти параллельные пучки, не вдаваясь в историю их возникновения. Интерференционная картина в данной точке всегда связана с теми удалёнными единичными излучателями, которые такую картину сформировали.

Да какое нам дело до источников, скажем, в сотне световых лет от нас? Вот есть два луча, есть интерференция между ними - это наша сегодняшняя реальность. Как на этот процесс могут повлиять процессы излучения столетней давности?
 
Дмитрий Мотовилов

Ничего странного. После зоны наложения, в которой изгибались потоки энергии, они дальше идут прямо.

Странно не то, что идут прямо (после отклонения призмой лучи тоже идут прямо), а то, что идут точно по прежней прямой - как если бы пересечения и интерференции с другим лучом и не было. То есть никакого "отклонения энергий" фактически и не было - была только видимость этого. Два волновых потока прошли сквозь друг друга, сами этого не заметив, и продолжили свой прямолинейный путь.

[Дмитрий Мотовилов]

Дмитрий Мотовилов  Странно не то, что идут прямо (после отклонения призмой лучи тоже идут прямо), а то, что идут точно по прежней прямой - как если бы пересечения и интерференции с другим лучом и не было. То есть никакого "отклонения энергий" фактически и не было - была только видимость этого. Два волновых потока прошли сквозь друг друга, сами этого не заметив, и продолжили свой прямолинейный путь.

Мне представляется, скорее, очень любопытным в качестве стимула к развитию моего частного направления   

Заготовка любопытная уже несколько дней лежит, зреет, я её выложу. Мы просто жертвы собственных странных математических представлений о поле и потоках энергии, сейчас готовлю радикальное упрощение в фундаментальных понятиях физики.

[Фёдор Менде]

Фёдор Менде:
  Да какое нам дело до источников, скажем, в сотне световых лет от нас? Вот есть два луча, есть интерференция между ними - это наша сегодняшняя реальность. Как на этот процесс могут повлиять процессы излучения столетней давности?
 

Конечно ЭМ волны, как Вы их назыавете лучи, могут свободно проходить друг сквозь друга. При этом будет наблюдаться и тот процесс, который называется интерференцией. Но таким образом никогда не может быть получен процесс когерентной интерференции, когда на больших протяжениях будет происходить синфазное сложение ЭМ волн в каком-то заданном направлении. Такой процесс обеспечивают именно те ФАРы, которые могут быть расположены от данного места на расстояниях в сотни миллионов световых лет.

[tcaplin]

 Дмитрий Мотовилов:
 

сейчас готовлю радикальное упрощение в фундаментальных понятиях физики.

Только, пожалуйста, поосторожней. Тут как у хирурга - девиз "урезать, так урезать" может кончиться печально... 

Фёдор Менде:
 

Конечно ЭМ волны, как Вы их назыавете лучи

Мне казалось, что употребляю общепринятый термин... А как Вы их называете?

могут свободно проходить друг сквозь друга. При этом будет наблюдаться и тот процесс, который называется интерференцией. Но таким образом никогда не может быть получен процесс когерентной интерференции, когда на больших протяжениях будет происходить синфазное сложение ЭМ волн в каком-то заданном направлении.

Когерентность луча - это его внутреннее свойство. Безотносительно к внешним процессам.
 Если пересекаются два когерентных луча - то не вижу препятствий к "когерентной интерференции". А какая еще может быть?
 От угла пересечения будет зависеть картина интерференции. Устремим угол к нулю - картина будет стремиться к той, что Вы называете "идеальной когерентной", а область пересечения будет увеличиваться.
 Но на ход лучей эта картина как не влияла, так и не будет влиять.

[Дмитрий Мотовилов]

Дмитрий Мотовилов:
  Только, пожалуйста, поосторожней. Тут как у хирурга - девиз "урезать, так урезать" может кончиться печально... 

Учту пожелания старших товарищей! 

[tcaplin]

 Чтобы не затягивать прения, сразу скажу, к чему я клоню. В ЭМВ физически существует форма потока энергии, ускользающая от нашего внимания. Я считаю, что это вихревая энергия - когда поток замкнут по кольцу, не вступая во взаимодействия с внешними "датчиками". Оценивая энергию по Е² (или по Е*Н), мы поступаем правильно только в тех точках, где Е достигает максимума - в них, действительно, вся энергия потока переходит в Е.
 Но поток волны постоянен по любому сечению, и в тех точках, где Е=0, вся энергия потока сосредоточена в ненаблюдаемой вихревой составляющей. При интерференции такие области могут быть весьма протяженны по пространству и иметь вид "темных областей" - то есть как бы отсутствия светового потока.
 См., например
http://grani.ru/Society/Science/m.51771.html

[Дмитрий Мотовилов]

Это чрезвычайно интересная задача. Хорошо бы её рассмотреть в нужном месте, пока не знаю, соответствует ли данному месту, не будет ли мешать основной теме.

[Фёдор Менде]

Чтобы не затягивать прения, сразу скажу, к чему я клоню. В ЭМВ физически существует форма потока энергии, ускользающая от нашего внимания. Я считаю, что это вихревая энергия - когда поток замкнут по кольцу, не вступая во взаимодействия с внешними "датчиками". Оценивая энергию по Е² (или по Е*Н), мы поступаем правильно только в тех точках, где Е достигает максимума - в них, действительно, вся энергия потока переходит в Е.
 Но поток волны постоянен по любому сечению, и в тех точках, где Е=0, вся энергия потока сосредоточена в ненаблюдаемой вихревой составляющей. При интерференции такие области могут быть весьма протяженны по пространству и иметь вид "темных областей" - то есть как бы отсутствия светового потока.
 См., например
http://grani.ru/Society/Science/m.51771.html

Ну это уже похоже на метафизику. Максимальная энергия в ту же линию передачи поступает в тот момент, когда напряженность электрического поля максимальна. Нгрузите линию обычной лампочкой накаливания и подайте в неё очень низкую частоту и будет видно как лампочка начнёт мигать с удвоенной частотой сигнала, подаваемого в линию. По своим же характеристикам ТЭМ волна в свободном пространстве мало чем отличается от волны в длинной линии и если там разместить малоинерционный источник света, реагирующий на поток энергии, то он так точно будет мигать с удвоенной частотой ЭМ волны.

[tcaplin]

если там разместить малоинерционный источник света, реагирующий на поток энергии, то он так точно будет мигать с удвоенной частотой ЭМ волны.

И в длинной линии не так все примитивно. Поток энергии через резистивную нагрузку, естественно, совпадает по фазе с напряжением. Но это не есть поток энергии по пространству.
 Если энергию конденсатора CU²/2 резистор принимает без сдвига фазы, то энергию индуктивности LI²/2 - со сдвигом на пи/2. Что в пространственном выражении соответствует сдвигу на четверть длины волны.

[Фёдор Менде]

В длинной линии как раз всё очень примитивно. Напряжение и ток на активной нагрузке, согласованной с линией передачи (когда активное сопротивление равно волновому сопротивлению длинной линии) являются синфазными. При этом в линии со скоростью света движутся сгустки эенргии, определяемые в каждом её сечении вектором Умова. Количество этих сгустков в самой линии равно длине линии, делённой на половину длины волны передаваемого сигнала.

[tcaplin]

 Федор, официальную точку зрения я знаю.
У Вас была очень хорошая тема, Вы ее уже упоминали и здесь, по "заполнению" длинной линии ступенчатым воздействием.
 Такое воздействие гораздо более наглядно демонстрирует непрерывность потока энергии по волноводу.
 А вот перенесение модели одномерной линии на пространственную волну не получается.
 В пространстве нет "нулевого провода", остающегося всегда под одним потенциалом и относительно которого можно поставить резистор. Вообще, если обладать долей пространственного воображения, то официальная версия "поперечной ЭМВ", рисуемой в учебниках, не выдерживает критики.
 Возмем плоскую волну. Для нее рисуют вектор Е, перпендикулярный вектору скорости, то есть лежащий в плоскости фронта волны. Это аналог напряжения в длинной линии, и он же физически означает разность потенциалов Е между точками волнового фронта А и В на единичном расстоянии друг от друга (или градиент потенциала в направлении Е на плоскости волнового фронта. Если, конечно, это "та самая" электрическая Е).
 Но фронт плоский - значит в любой его точке напряженность такая же- Е. Это означает, что точка С, отстоящая от точки В на единицу, имеет разность потенциала с ней тоже Е, то есть с точкой А - 2Е. Точка, отстоящая от А на L единиц, имеет разность потенциала LE.
 Получается, потенциал фронта растет в поперечном направлении пропорционально расстоянию от выбранной оси... Нонсенс
 А если еще попробовать замкнуть фронтовую поверхность в сферу...
 

[Фёдор Менде]

ТЕМ волна это идеализация, которая верна на малых расстояниях от оси, соответствующей направлению распространения.  В действительности в свободном пространстве волна сферическая или ещё хуже для остро направленных излучателей.

[tcaplin]

Федор. Вот и Вы уходите в общие фразы, как только вопрос выходит за устоявшиеся шаблоны.
 Ответте хотя бы на вопрос - при движении вдоль вектора Е потенциал пространства (специально не применяю термины "эфир", "среда") повышается?