Сообщение Re[65]: сверхсветовое движение (двигатель Алькубьерре) (НАСА от 20.02.2021 2:43
Изменено 20.02.2021 17:01 vdimas
Re[65]: сверхсветовое движение (двигатель Алькубьерре) (НАСА
Здравствуйте, Sinclair, Вы писали:
V>>В изначальном условии задачи шла речь про излучение и поглощение.
S>Чтобы показать неверность тезиса "любой градиент электрического поля представим в виде суперпозиции фотонов различных частот".
Во-первых, это был мой пример.
Во-вторых, ничего непревного в нём нет, огибающую градиента можно представить всевозможнейшими комбинациями фотонов произвольных частот на приёмной стороне.
V>>Амперметр не покажет перетекания электронов при движении разнесённых в пространстве шаров вдоль градиента напряжёности электрического поля?
S>Нет — не будет происходить разложения градиента на фотоны.
Жаль тебя, тебе так хочется, чтобы оппоннет утверждал именно это, бо это так легко опровергнуть...
Но не в этой жизни. ))
Речь шла о приёме изначально.
Об обмене энергией.
S>Затем, чтобы у нас не было "тестового" заряда, который поглощает энергию поля.
У кого "у нас", что ты несёшь? ))
V>>Наличие силы объясняется обменом виртуальными фотонами, а вот возникновение работы (потеря или потребление энергии) — обменом реальными фотонами.
S>Вот со вторым я согласен, а с первым — неа.
Про первое ты вообще не в зуб ногой, рекомендую не высказываться до освоения материала, а то опять сядешь в лужу со своим "сила — это гамильтониан".
V>>И почему нет? ))
S>Потому что уравнения Максвелла линейны.
Да я уже понял из твоих высказываний в топике "Суд", что ты путал излучение и передачу энергии в оптическом и радиодиапазоне.
Балин, я столько лет не мог понять, что может быть непонятно, может я что-то плохо объясняю...
Перечитывал как-то спустя долгое время — да нет, абсолютно всё верно.
Оказывается, ты не понимал, что в оптическом диапазоне фотоны излучаются и ловятся поштучно и нефазированно, как частицы, а в радиодиапазоне частицы-фотоны на антене должны описывать огибающую единой волны по Максвеллу, чтобы получить некую ЭДС.
Потому что у Маквелла на приёмной стороне будет вторая производная от исходного сигнала (это почему при различных видах модуляции делают коррекцию спектра целевого сигнала до и после модуляции, парные интегрирование/дифференцирование).
Заодно это непонимание объясняет твой ступор на слове "огибающая".
V>>Ты услышишь F2 в приёмнике АМ.
S>Ну, то есть для этого нужно нелинейное преобразование.
А оно нам дано условием задачи, т.к. фотоны — это не плоские и бесконечные волны.
Это кванты энергии, с какой-то совсем маленькой (или нулевой, как вводится ограничение в КМ) длительностью.
Я так думаю, что ты еще в цифрах не ориентируешься.
Например, обычная радиолюбительская антенна излучает в единицах ватт целевого сигнала, а обмен фотонами теплового диапазона этой антенны составляет киловатты.
Просто сделай в этом месте паузу, помедитируй.
S>А колебательный контур, настроенный на частоту f2, не поймает ничего.
На моём рисунке антенна как раз будет ловить "огибающую" процесса, а не штучные фотоны.
Шум ЭДС от единичных фотонов сглаживается из-за собственной индуктивности.
(достаточно самой минимальной её, самого короткого проводника, бо зазор м/у спектром шума и целевой несущей — несколько порядков)
Скорее всего, ты никогда ранее не прикидывал, что даже с учётом теплового/вращательного "размазывания" спектра газа, т.е. когда речь идёт не о частоте, а о некоей дельте частот излучения/поглощения, относительная эта дельта ничтожна — избирательность получается в любом случае лучше, чем точность несущей любой вещательной радиостанции.
Т.е. условно можно рассуждать именно про математическую "линию" на спектре излучения/поглощения (в сравнении с сабжем подветки — радиопередачей).
Т.е. dF стремится к 0-лю, что согласно твоим же формулам означает, что dT стремится к бесконечности.
Но газу никакой бесконечной волны не нужно, чтобы в спектре поглощения он скушал фотон.
В целом оно говорит о том, что ты вообще плохо представляешь себе связь волн Максвелла, разложения Фурье и фотонов-квантов.
V>>Только здесь речь об обратном преобразовании — суммы в произведение, дал выше.
V>>Всё-таки излучение фотонов — это, скорее, "сумма".
S>Не "скорее", а просто сумма.
Но не сумма волн, а сумма "всплесков".
Причём, не мгновенная, а интересует процесс во времени.
В случае оптики, напротив, нас не интересует фаза, интересует только средняя энергия фотонов в единицу времени.
Т.е. "всплески" складываются по модулю, а это уже нелнейное преобразование.
Например, в случае радиопередачи, если мы принимаем нефазированный сколь угодно мощный шум из фотонов одной и той же частоты/энергии, то на выходе антенны после естественного усреднения будет полный zero (шум на многие порядки меньших энергий).
И про это тоже сразу напоминалось оптикам, что на стороне приёма у нас всё-равно фильтрация. ФНЧ — это и есть "усреднение", оно же и даёт "огибающую".
S>Ок, отлично. Давайте возьмём какой-нибудь разрежённый газ — у которого узкие линии поглощения. И будем "стрелять" в него двумя частотами Fs и Fd, такими, чтобы (Fs+Fd)/2 == f0, частоте одного из переходов.
Давай, ага.
Газ. ))
S>При этом Fs и Fd разнесены достаточно далеко, чтобы избежать попадания в линию поглощения, размытую из-за температуры газа.
Забавно, что я многократно предлагал тебе сравнить происходящее на антенне с, дословно, "квантовыми системами излучения и поглощения".
(можо было брать не только газ)
Предлагал с той целью, чтобы ты обратил внимание на отличия:
1. Газу нужны единичные фотоны, а составляют ли они когерентную волну или нет — ему фиолетово.
2. Антенне нужна огибающая волны, а составляют ли её фотоны одной частоты или разных — фиолетово.
S>Я утверждаю, что ничего поглощаться не будет. Несмотря на то, что вам будет казаться (при взгляде на картинку), что в сигнале есть F0.
Я тоже утверждаю, что в газе ничего поглощаться не будет, с той целью уже вторую неделю предлагал рассмотреть отличия газа от антенны.
Потому что газ не поглощает "сигнал", бгг...
А ты мне пытаешься на примере газа объяснить антенну. ))
Но с антенны не снимаем единичные фотоны, мы снимаем с неё ЭДС.
V>>С рассеянием понятно (и оно мне тоже играет на руку, кстате, позволяя рассуждать о возможностях "трактовать" фотоны чатот, отстоящие дальше, чем на эпсилон от F0, как целевые, т.к. лишнюю энергию в кристале есть куда деть).
V>>А излучить фотон нужной энергии как?
S>Точно так же. Процессы поглощения и излучения строго симметричны.
Они симметричны, только когда имеют оптическую природу.
Оптический — это не в смысле диапазона частот, а в смысле оперирования за раз целевыми квантами.
Потому что в обратном случае нам надо было бы согласиться на уменьшение энтропии системы, т.е. нарушить один из законов природы.
Т.е. одно дело получить квант лишней энергии и рассеять её многократно, увеличивая энтропию, а в другом случае нам требуется "собрать" нужную порцию энергии для целевого кванта из "кусочков", уменьшая при этом энтропию системы.
(это я пытаюсь рассуждать с т.з. той теории, про достовреность которой я, кстате, не утверждал)
Как это происходит в такой большой макросистеме, как антенна:
— в антенне наводится переменная ЭДС;
— переменная ЭДС создаёт переменное магнитное поле;
— заряды в переменном магнитном поле получают ускорение — излучают.
Учитывая, что скорость/ускорения теплового хаотическое движение зарядов (узлов кристаллической решетки) значительно превышает целевое/упорядоченное, то эта разница — это отклонение в тепловом шуме вещества, в целом описывающая уравновешивающие противотоки, вызванные самоиндукцией.
Таким образом, приложенное внешнее переменное напряжение в итоге модулирует внутренний тепловой шум.
V>>Обмениваться энергией могут даже в аккустическом диапазоне, но только внутри кристалла.
S>Всё верно — это означает, что пришедший фотон с частотой f0 может потратить свою энергию не только на возбуждение атома или на его тепловые колебания,а ещё и на акустическую волну.
S>Отсюда имеем непрерывность спектра поглощения/излучения.
То ты рассуждаешь о дельте, то об абсолютных значениях энергий. ))
Генерируемому переменному магнитному полю для целей самоиндукции "выгодней" влиять на процессы теплового хаотического движения, т.к. там степеней свободы больше и для "дельты" доступны произвольные значения.
V>>В общем, явление излучения при торможении или ускорения при поглощении у связанных электронов не имеет ничего общего с аналогичными явлениями у свободных электронов ("я рассматривал единичный заряд" (С) ).
S>Прямо совсем ничего?
Практически.
Произвольному движению электронов в кристалле мешает мгновенно создаваемый локальный зарядовый разбаланс.
В общем, это слишком сложный процесс, описываемый теоретически бесконечными формулами, поэтому и рассуждают о квазиэлектронах и прочих квазицастицах — численных артефактах, обобщающих происходящее.
Например:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BE%D0%BD
V>>Тут ошибка, никаких непрерывных полос нет.
V>>Они принимаются условно-непрерывными для простоты рассчётов, т.е. это такой способ приближённого рассмотрения.
S>Эмм, вы же только что сами рассказали про то, как расплываются линии поглощения как только мы уходим от модели "одиночных невзаимодействующих атомов".
Газ не является квантовой системой.
S>Почему вы думаете, что уровни энергии внутри зоны проводимости при расплывании не начинают "налезать" друг на друга?
В квантовой системе, даже если от тепловых процессов разрешенные уровни внутри зоны "гуляют" и при усреднённом наблюдении выглядят как расплывчатые, в любом случае в каждый момент времени никакой расплывчатости нет.
А излучение/поглощение происходит именно в такой момент, нулевой по длительности (или почти нулевой), когда уровни внутри зоны не пересечены.
Я ж говорил — условно это считается зоной, но строго говоря — лишь совокупность близкорасположенных уровней.
V>>Поглощать и излучать энергию электроны могут лишь квантами, прыгая при этом по энергетическим уровням, а не по узлам кристаллической решетки.
S>Электроны проводимости формируют "газ". По узлам они, конечно же, не прыгают.
Это слишком упрощённое представление.
Реальные электроны в этом газе не могут двигаться как заблагорассудится.
ХЗ, ключевое выделил.
И повторял это не раз, похоже, ты многое пропускаешь мимо, что приходится раз за разом возвращаться к одному и тому же...
Скорость продвижения ни к чёрту.
Ладно, это всё утомительно и я уже многократно повторяюсь.
На остальное потом, не спеша. ))
V>>В изначальном условии задачи шла речь про излучение и поглощение.
S>Чтобы показать неверность тезиса "любой градиент электрического поля представим в виде суперпозиции фотонов различных частот".
Во-первых, это был мой пример.
Во-вторых, ничего непревного в нём нет, огибающую градиента можно представить всевозможнейшими комбинациями фотонов произвольных частот на приёмной стороне.
V>>Амперметр не покажет перетекания электронов при движении разнесённых в пространстве шаров вдоль градиента напряжёности электрического поля?
S>Нет — не будет происходить разложения градиента на фотоны.
Жаль тебя, тебе так хочется, чтобы оппоннет утверждал именно это, бо это так легко опровергнуть...
Но не в этой жизни. ))
Речь шла о приёме изначально.
Об обмене энергией.
S>Затем, чтобы у нас не было "тестового" заряда, который поглощает энергию поля.
У кого "у нас", что ты несёшь? ))
V>>Наличие силы объясняется обменом виртуальными фотонами, а вот возникновение работы (потеря или потребление энергии) — обменом реальными фотонами.
S>Вот со вторым я согласен, а с первым — неа.
Про первое ты вообще не в зуб ногой, рекомендую не высказываться до освоения материала, а то опять сядешь в лужу со своим "сила — это гамильтониан".
V>>И почему нет? ))
S>Потому что уравнения Максвелла линейны.
Да я уже понял из твоих высказываний в топике "Суд", что ты путал излучение и передачу энергии в оптическом и радиодиапазоне.
Балин, я столько лет не мог понять, что может быть непонятно, может я что-то плохо объясняю...
Перечитывал как-то спустя долгое время — да нет, абсолютно всё верно.
Оказывается, ты не понимал, что в оптическом диапазоне фотоны излучаются и ловятся поштучно и нефазированно, как частицы, а в радиодиапазоне частицы-фотоны на антене должны описывать огибающую единой волны по Максвеллу, чтобы получить некую ЭДС.
Потому что у Маквелла на приёмной стороне будет вторая производная от исходного сигнала (это почему при различных видах модуляции делают коррекцию спектра целевого сигнала до и после модуляции, парные интегрирование/дифференцирование).
Заодно это непонимание объясняет твой ступор на слове "огибающая".
V>>Ты услышишь F2 в приёмнике АМ.
S>Ну, то есть для этого нужно нелинейное преобразование.
А оно нам дано условием задачи, т.к. фотоны — это не плоские и бесконечные волны.
Это кванты энергии, с какой-то совсем маленькой (или нулевой, как вводится ограничение в КМ) длительностью.
Я так думаю, что ты еще в цифрах не ориентируешься.
Например, обычная радиолюбительская антенна излучает в единицах ватт целевого сигнала, а обмен фотонами теплового диапазона этой антенны составляет киловатты.
Просто сделай в этом месте паузу, помедитируй.
S>А колебательный контур, настроенный на частоту f2, не поймает ничего.
На моём рисунке антенна как раз будет ловить "огибающую" процесса, а не штучные фотоны.
Шум ЭДС от единичных фотонов сглаживается из-за собственной индуктивности.
(достаточно самой минимальной её, самого короткого проводника, бо зазор м/у спектром шума и целевой несущей — несколько порядков)
Скорее всего, ты никогда ранее не прикидывал, что даже с учётом теплового/вращательного "размазывания" спектра газа, т.е. когда речь идёт не о частоте, а о некоей дельте частот излучения/поглощения, относительная эта дельта ничтожна — избирательность получается в любом случае лучше, чем точность несущей любой вещательной радиостанции.
Т.е. условно можно рассуждать именно про математическую "линию" на спектре излучения/поглощения (в сравнении с сабжем подветки — радиопередачей).
Т.е. dF стремится к 0-лю, что согласно твоим же формулам означает, что dT стремится к бесконечности.
Но газу никакой бесконечной волны не нужно, чтобы в спектре поглощения он скушал фотон.
В целом оно говорит о том, что ты вообще плохо представляешь себе связь волн Максвелла, разложения Фурье и фотонов-квантов.
V>>Только здесь речь об обратном преобразовании — суммы в произведение, дал выше.
V>>Всё-таки излучение фотонов — это, скорее, "сумма".
S>Не "скорее", а просто сумма.
Но не сумма волн, а сумма "всплесков".
Причём, не мгновенная, а интересует процесс во времени.
В случае оптики, напротив, нас не интересует фаза, интересует только средняя энергия фотонов в единицу времени.
Т.е. "всплески" складываются по модулю, а это уже нелнейное преобразование.
Например, в случае радиопередачи, если мы принимаем нефазированный сколь угодно мощный шум из фотонов одной и той же частоты/энергии, то на выходе антенны после естественного усреднения будет полный zero (шум на многие порядки меньших энергий).
И про это тоже сразу напоминалось оптикам, что на стороне приёма у нас всё-равно фильтрация. ФНЧ — это и есть "усреднение", оно же и даёт "огибающую".
S>Ок, отлично. Давайте возьмём какой-нибудь разрежённый газ — у которого узкие линии поглощения. И будем "стрелять" в него двумя частотами Fs и Fd, такими, чтобы (Fs+Fd)/2 == f0, частоте одного из переходов.
Давай, ага.
Газ. ))
S>При этом Fs и Fd разнесены достаточно далеко, чтобы избежать попадания в линию поглощения, размытую из-за температуры газа.
Забавно, что я многократно предлагал тебе сравнить происходящее на антенне с, дословно, "квантовыми системами излучения и поглощения".
(можо было брать не только газ)
Предлагал с той целью, чтобы ты обратил внимание на отличия:
1. Газу нужны единичные фотоны, а составляют ли они когерентную волну или нет — ему фиолетово.
2. Антенне нужна огибающая волны, а составляют ли её фотоны одной частоты или разных — фиолетово.
S>Я утверждаю, что ничего поглощаться не будет. Несмотря на то, что вам будет казаться (при взгляде на картинку), что в сигнале есть F0.
Я тоже утверждаю, что в газе ничего поглощаться не будет, с той целью уже вторую неделю предлагал рассмотреть отличия газа от антенны.
Потому что газ не поглощает "сигнал", бгг...
А ты мне пытаешься на примере газа объяснить антенну. ))
Но с антенны не снимаем единичные фотоны, мы снимаем с неё ЭДС.
V>>С рассеянием понятно (и оно мне тоже играет на руку, кстате, позволяя рассуждать о возможностях "трактовать" фотоны чатот, отстоящие дальше, чем на эпсилон от F0, как целевые, т.к. лишнюю энергию в кристале есть куда деть).
V>>А излучить фотон нужной энергии как?
S>Точно так же. Процессы поглощения и излучения строго симметричны.
Они симметричны, только когда имеют оптическую природу.
Оптический — это не в смысле диапазона частот, а в смысле оперирования за раз целевыми квантами.
Потому что в обратном случае нам надо было бы согласиться на уменьшение энтропии системы, т.е. нарушить один из законов природы.
Т.е. одно дело получить квант лишней энергии и рассеять её многократно, увеличивая энтропию, а в другом случае нам требуется "собрать" нужную порцию энергии для целевого кванта из "кусочков", уменьшая при этом энтропию системы.
(это я пытаюсь рассуждать с т.з. той теории, про достовреность которой я, кстате, не утверждал)
Как это происходит в такой большой макросистеме, как антенна:
— в антенне наводится переменная ЭДС;
— переменная ЭДС создаёт переменное магнитное поле;
— заряды в переменном магнитном поле получают ускорение — излучают.
Учитывая, что скорость/ускорения теплового хаотическое движение зарядов (узлов кристаллической решетки) значительно превышает целевое/упорядоченное, то эта разница — это отклонение в тепловом шуме вещества, в целом описывающая уравновешивающие противотоки, вызванные самоиндукцией.
Таким образом, приложенное внешнее переменное напряжение в итоге модулирует внутренний тепловой шум.
V>>Обмениваться энергией могут даже в аккустическом диапазоне, но только внутри кристалла.
S>Всё верно — это означает, что пришедший фотон с частотой f0 может потратить свою энергию не только на возбуждение атома или на его тепловые колебания,а ещё и на акустическую волну.
S>Отсюда имеем непрерывность спектра поглощения/излучения.
То ты рассуждаешь о дельте, то об абсолютных значениях энергий. ))
Генерируемому переменному магнитному полю для целей самоиндукции "выгодней" влиять на процессы теплового хаотического движения, т.к. там степеней свободы больше и для "дельты" доступны произвольные значения.
V>>В общем, явление излучения при торможении или ускорения при поглощении у связанных электронов не имеет ничего общего с аналогичными явлениями у свободных электронов ("я рассматривал единичный заряд" (С) ).
S>Прямо совсем ничего?
Практически.
Произвольному движению электронов в кристалле мешает мгновенно создаваемый локальный зарядовый разбаланс.
В общем, это слишком сложный процесс, описываемый теоретически бесконечными формулами, поэтому и рассуждают о квазиэлектронах и прочих квазицастицах — численных артефактах, обобщающих происходящее.
Например:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BE%D0%BD
Поляро́н — квазичастица в кристалле, состоящая из электрона и сопровождающего его поля упругой деформации (поляризации) решётки. Медленно движущийся электрон в диэлектрическом кристалле, взаимодействующий с ионами решётки через дальнодействующие силы, будет постоянно окружён областью решёточной поляризации и деформации, вызванной движением электрона. Двигаясь через кристалл, электрон проводит решёточную деформацию, потому можно говорить о наличии облака фононов, сопровождающего электрон. Характер поляризации и энергия связи электрона с решёткой отличаются в металлах, полупроводниках и ионных кристаллах. Это связано с типом связи и скоростью движения электронов в решётке.
V>>Тут ошибка, никаких непрерывных полос нет.
V>>Они принимаются условно-непрерывными для простоты рассчётов, т.е. это такой способ приближённого рассмотрения.
S>Эмм, вы же только что сами рассказали про то, как расплываются линии поглощения как только мы уходим от модели "одиночных невзаимодействующих атомов".
Газ не является квантовой системой.
S>Почему вы думаете, что уровни энергии внутри зоны проводимости при расплывании не начинают "налезать" друг на друга?
В квантовой системе, даже если от тепловых процессов разрешенные уровни внутри зоны "гуляют" и при усреднённом наблюдении выглядят как расплывчатые, в любом случае в каждый момент времени никакой расплывчатости нет.
А излучение/поглощение происходит именно в такой момент, нулевой по длительности (или почти нулевой), когда уровни внутри зоны не пересечены.
Я ж говорил — условно это считается зоной, но строго говоря — лишь совокупность близкорасположенных уровней.
V>>Поглощать и излучать энергию электроны могут лишь квантами, прыгая при этом по энергетическим уровням, а не по узлам кристаллической решетки.
S>Электроны проводимости формируют "газ". По узлам они, конечно же, не прыгают.
Это слишком упрощённое представление.
Реальные электроны в этом газе не могут двигаться как заблагорассудится.
С квазиклассической точки зрения все электроны в кристалле находятся в постоянном движении, однако в равновесном состоянии на каждый электрон, двигающийся в каком-либо направлении приходится ровно один электрон, двигающийся в обратную сторону, и переноса электрического заряда (протекания электрического тока через кристалл) не наблюдается. При переходе в неравновесное состояние для протекания электрического тока необходимо разогнать электроны (несущие отрицательный заряд) в сторону, противоположную протеканию тока (за направление тока принимается перенос положительного заряда).
Однако это связано с двумя фундаментальными трудностями: во-первых, большинство внешних полей одинаково действуют на все электроны (например, электрическое поле действует на любой электрон с силой равной произведению заряда электрона на напряженность поля); а во-вторых, ускорение электрона приводит к изменению его скорости (или, эквивалентно, волнового вектора), что, в соответствии с принципом Паули, разрешено только если в пространстве состояний имеется не занятое состояние с таким волновым вектором. В результате при включении электрического (магнитного или иного поля, например температурного градиента) вся совокупность квазиклассических электронов в любой энергетической зоне кристалла стремится ускориться, а значит совокупно сместиться в пространстве состояний (пространстве волновых векторов, к-пространстве).
ХЗ, ключевое выделил.
И повторял это не раз, похоже, ты многое пропускаешь мимо, что приходится раз за разом возвращаться к одному и тому же...
Скорость продвижения ни к чёрту.
Ладно, это всё утомительно и я уже многократно повторяюсь.
На остальное потом, не спеша. ))
Re[65]: сверхсветовое движение (двигатель Алькубьерре) (НАСА
Здравствуйте, Sinclair, Вы писали:
V>>В изначальном условии задачи шла речь про излучение и поглощение.
S>Чтобы показать неверность тезиса "любой градиент электрического поля представим в виде суперпозиции фотонов различных частот".
Во-первых, это был мой пример.
Во-вторых, ничего непревного в нём нет, огибающую градиента можно представить всевозможнейшими комбинациями фотонов произвольных частот на приёмной стороне.
V>>Амперметр не покажет перетекания электронов при движении разнесённых в пространстве шаров вдоль градиента напряжёности электрического поля?
S>Нет — не будет происходить разложения градиента на фотоны.
Жаль тебя, тебе так хочется, чтобы оппоннет утверждал именно это, бо это так легко опровергнуть...
Но не в этой жизни. ))
Речь шла о приёме изначально.
Об обмене энергией.
S>Затем, чтобы у нас не было "тестового" заряда, который поглощает энергию поля.
У кого "у нас", что ты несёшь? ))
V>>Наличие силы объясняется обменом виртуальными фотонами, а вот возникновение работы (потеря или потребление энергии) — обменом реальными фотонами.
S>Вот со вторым я согласен, а с первым — неа.
Про первое ты вообще не в зуб ногой, рекомендую не высказываться до освоения материала, а то опять сядешь в лужу со своим "сила — это гамильтониан".
V>>И почему нет? ))
S>Потому что уравнения Максвелла линейны.
Да я уже понял из твоих высказываний в топике "Суд", что ты путал излучение и передачу энергии в оптическом и радиодиапазоне.
Балин, я столько лет не мог понять, что может быть непонятно, может я что-то плохо объясняю...
Перечитывал как-то спустя долгое время — да нет, абсолютно всё верно.
Оказывается, ты не понимал, что в оптическом диапазоне фотоны излучаются и ловятся поштучно и нефазированно, как частицы, а в радиодиапазоне частицы-фотоны на антене должны описывать огибающую единой волны по Максвеллу, чтобы получить некую ЭДС.
Потому что у Маквелла на приёмной стороне будет вторая производная от исходного сигнала (это почему при различных видах модуляции делают коррекцию спектра целевого сигнала до и после модуляции, парные интегрирование/дифференцирование).
Заодно это непонимание объясняет твой ступор на слове "огибающая".
V>>Ты услышишь F2 в приёмнике АМ.
S>Ну, то есть для этого нужно нелинейное преобразование.
А оно нам дано условием задачи, т.к. фотоны — это не плоские и бесконечные волны.
Это кванты энергии, с какой-то совсем маленькой (или нулевой, как вводится ограничение в КМ) длительностью.
Я так думаю, что ты еще в цифрах не ориентируешься.
Например, обычная радиолюбительская антенна излучает в единицах ватт целевого сигнала, а обмен фотонами теплового диапазона этой антенны составляет киловатты.
Просто сделай в этом месте паузу, помедитируй.
S>А колебательный контур, настроенный на частоту f2, не поймает ничего.
На моём рисунке антенна как раз будет ловить "огибающую" процесса, а не штучные фотоны.
Шум ЭДС от единичных фотонов сглаживается из-за собственной индуктивности.
(достаточно самой минимальной её, самого короткого проводника, бо зазор м/у спектром шума и целевой несущей — несколько порядков)
Скорее всего, ты никогда ранее не прикидывал, что даже с учётом теплового/вращательного "размазывания" спектра газа, т.е. когда речь идёт не о частоте, а о некоей дельте частот излучения/поглощения, относительная эта дельта ничтожна — избирательность получается в любом случае лучше, чем точность несущей любой вещательной радиостанции.
Т.е. условно можно рассуждать именно про математическую "линию" на спектре излучения/поглощения (в сравнении с сабжем подветки — радиопередачей).
Т.е. dF стремится к 0-лю, что согласно твоим же формулам означает, что dT стремится к бесконечности.
Но газу никакой бесконечной волны не нужно, чтобы в спектре поглощения он скушал фотон.
В целом оно говорит о том, что ты вообще плохо представляешь себе связь волн Максвелла, разложения Фурье и фотонов-квантов.
V>>Только здесь речь об обратном преобразовании — суммы в произведение, дал выше.
V>>Всё-таки излучение фотонов — это, скорее, "сумма".
S>Не "скорее", а просто сумма.
Но не сумма волн, а сумма "всплесков".
Причём, не мгновенная, а интересует процесс во времени.
В случае оптики, напротив, нас не интересует фаза, интересует только средняя энергия фотонов в единицу времени.
Т.е. "всплески" складываются по модулю, а это уже нелинейное преобразование.
Например, в случае радиопередачи, если мы принимаем нефазированный сколь угодно мощный шум из фотонов одной и той же частоты/энергии, то на выходе антенны после естественного усреднения будет полный zero (шум на многие порядки меньших энергий).
И про это тоже сразу напоминалось оптикам, что на стороне приёма у нас всё-равно фильтрация. ФНЧ — это и есть "усреднение", оно же и даёт "огибающую".
S>Ок, отлично. Давайте возьмём какой-нибудь разрежённый газ — у которого узкие линии поглощения. И будем "стрелять" в него двумя частотами Fs и Fd, такими, чтобы (Fs+Fd)/2 == f0, частоте одного из переходов.
Давай, ага.
Газ. ))
S>При этом Fs и Fd разнесены достаточно далеко, чтобы избежать попадания в линию поглощения, размытую из-за температуры газа.
Забавно, что я многократно предлагал тебе сравнить происходящее на антенне с, дословно, "квантовыми системами излучения и поглощения".
(можо было брать не только газ)
Предлагал с той целью, чтобы ты обратил внимание на отличия:
1. Газу нужны единичные фотоны, а составляют ли они когерентную волну или нет — ему фиолетово.
2. Антенне нужна огибающая волны, а составляют ли её фотоны одной частоты или разных — фиолетово.
S>Я утверждаю, что ничего поглощаться не будет. Несмотря на то, что вам будет казаться (при взгляде на картинку), что в сигнале есть F0.
Я тоже утверждаю, что в газе ничего поглощаться не будет, с той целью уже вторую неделю предлагал рассмотреть отличия газа от антенны.
Потому что газ не поглощает "сигнал", бгг...
А ты мне пытаешься на примере газа объяснить антенну. ))
Но с антенны не снимаем единичные фотоны, мы снимаем с неё ЭДС.
V>>С рассеянием понятно (и оно мне тоже играет на руку, кстате, позволяя рассуждать о возможностях "трактовать" фотоны чатот, отстоящие дальше, чем на эпсилон от F0, как целевые, т.к. лишнюю энергию в кристале есть куда деть).
V>>А излучить фотон нужной энергии как?
S>Точно так же. Процессы поглощения и излучения строго симметричны.
Они симметричны, только когда имеют оптическую природу.
Оптический — это не в смысле диапазона частот, а в смысле оперирования за раз целевыми квантами.
Потому что в обратном случае нам надо было бы согласиться на уменьшение энтропии системы, т.е. нарушить один из законов природы.
Т.е. одно дело получить квант лишней энергии и рассеять её многократно, увеличивая энтропию, а в другом случае нам требуется "собрать" нужную порцию энергии для целевого кванта из "кусочков", уменьшая при этом энтропию системы.
(это я пытаюсь рассуждать с т.з. той теории, про достовреность которой я, кстате, не утверждал)
Как это происходит в такой большой макросистеме, как антенна:
— в антенне наводится переменная ЭДС;
— переменная ЭДС создаёт переменное магнитное поле;
— заряды в переменном магнитном поле получают ускорение — излучают.
Учитывая, что скорость/ускорения теплового хаотическое движение зарядов (узлов кристаллической решетки) значительно превышает целевое/упорядоченное, то эта разница — это отклонение в тепловом шуме вещества, в целом описывающая уравновешивающие противотоки, вызванные самоиндукцией.
Таким образом, приложенное внешнее переменное напряжение в итоге модулирует внутренний тепловой шум.
V>>Обмениваться энергией могут даже в аккустическом диапазоне, но только внутри кристалла.
S>Всё верно — это означает, что пришедший фотон с частотой f0 может потратить свою энергию не только на возбуждение атома или на его тепловые колебания,а ещё и на акустическую волну.
S>Отсюда имеем непрерывность спектра поглощения/излучения.
То ты рассуждаешь о дельте, то об абсолютных значениях энергий. ))
Генерируемому переменному магнитному полю для целей самоиндукции "выгодней" влиять на процессы теплового хаотического движения, т.к. там степеней свободы больше и для "дельты" доступны произвольные значения.
V>>В общем, явление излучения при торможении или ускорения при поглощении у связанных электронов не имеет ничего общего с аналогичными явлениями у свободных электронов ("я рассматривал единичный заряд" (С) ).
S>Прямо совсем ничего?
Практически.
Произвольному движению электронов в кристалле мешает мгновенно создаваемый локальный зарядовый разбаланс.
В общем, это слишком сложный процесс, описываемый теоретически бесконечными формулами, поэтому и рассуждают о квазиэлектронах и прочих квазицастицах — численных артефактах, обобщающих происходящее.
Например:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BE%D0%BD
V>>Тут ошибка, никаких непрерывных полос нет.
V>>Они принимаются условно-непрерывными для простоты рассчётов, т.е. это такой способ приближённого рассмотрения.
S>Эмм, вы же только что сами рассказали про то, как расплываются линии поглощения как только мы уходим от модели "одиночных невзаимодействующих атомов".
Газ не является квантовой системой.
S>Почему вы думаете, что уровни энергии внутри зоны проводимости при расплывании не начинают "налезать" друг на друга?
В квантовой системе, даже если от тепловых процессов разрешенные уровни внутри зоны "гуляют" и при усреднённом наблюдении выглядят как расплывчатые, в любом случае в каждый момент времени никакой расплывчатости нет.
А излучение/поглощение происходит именно в такой момент, нулевой по длительности (или почти нулевой), когда уровни внутри зоны не пересечены.
Я ж говорил — условно это считается зоной, но строго говоря — лишь совокупность близкорасположенных уровней.
V>>Поглощать и излучать энергию электроны могут лишь квантами, прыгая при этом по энергетическим уровням, а не по узлам кристаллической решетки.
S>Электроны проводимости формируют "газ". По узлам они, конечно же, не прыгают.
Это слишком упрощённое представление.
Реальные электроны в этом газе не могут двигаться как заблагорассудится.
ХЗ, ключевое выделил.
И повторял это не раз, похоже, ты многое пропускаешь мимо, что приходится раз за разом возвращаться к одному и тому же...
Скорость продвижения ни к чёрту.
Ладно, это всё утомительно и я уже многократно повторяюсь.
На остальное потом, не спеша. ))
V>>В изначальном условии задачи шла речь про излучение и поглощение.
S>Чтобы показать неверность тезиса "любой градиент электрического поля представим в виде суперпозиции фотонов различных частот".
Во-первых, это был мой пример.
Во-вторых, ничего непревного в нём нет, огибающую градиента можно представить всевозможнейшими комбинациями фотонов произвольных частот на приёмной стороне.
V>>Амперметр не покажет перетекания электронов при движении разнесённых в пространстве шаров вдоль градиента напряжёности электрического поля?
S>Нет — не будет происходить разложения градиента на фотоны.
Жаль тебя, тебе так хочется, чтобы оппоннет утверждал именно это, бо это так легко опровергнуть...
Но не в этой жизни. ))
Речь шла о приёме изначально.
Об обмене энергией.
S>Затем, чтобы у нас не было "тестового" заряда, который поглощает энергию поля.
У кого "у нас", что ты несёшь? ))
V>>Наличие силы объясняется обменом виртуальными фотонами, а вот возникновение работы (потеря или потребление энергии) — обменом реальными фотонами.
S>Вот со вторым я согласен, а с первым — неа.
Про первое ты вообще не в зуб ногой, рекомендую не высказываться до освоения материала, а то опять сядешь в лужу со своим "сила — это гамильтониан".
V>>И почему нет? ))
S>Потому что уравнения Максвелла линейны.
Да я уже понял из твоих высказываний в топике "Суд", что ты путал излучение и передачу энергии в оптическом и радиодиапазоне.
Балин, я столько лет не мог понять, что может быть непонятно, может я что-то плохо объясняю...
Перечитывал как-то спустя долгое время — да нет, абсолютно всё верно.
Оказывается, ты не понимал, что в оптическом диапазоне фотоны излучаются и ловятся поштучно и нефазированно, как частицы, а в радиодиапазоне частицы-фотоны на антене должны описывать огибающую единой волны по Максвеллу, чтобы получить некую ЭДС.
Потому что у Маквелла на приёмной стороне будет вторая производная от исходного сигнала (это почему при различных видах модуляции делают коррекцию спектра целевого сигнала до и после модуляции, парные интегрирование/дифференцирование).
Заодно это непонимание объясняет твой ступор на слове "огибающая".
V>>Ты услышишь F2 в приёмнике АМ.
S>Ну, то есть для этого нужно нелинейное преобразование.
А оно нам дано условием задачи, т.к. фотоны — это не плоские и бесконечные волны.
Это кванты энергии, с какой-то совсем маленькой (или нулевой, как вводится ограничение в КМ) длительностью.
Я так думаю, что ты еще в цифрах не ориентируешься.
Например, обычная радиолюбительская антенна излучает в единицах ватт целевого сигнала, а обмен фотонами теплового диапазона этой антенны составляет киловатты.
Просто сделай в этом месте паузу, помедитируй.
S>А колебательный контур, настроенный на частоту f2, не поймает ничего.
На моём рисунке антенна как раз будет ловить "огибающую" процесса, а не штучные фотоны.
Шум ЭДС от единичных фотонов сглаживается из-за собственной индуктивности.
(достаточно самой минимальной её, самого короткого проводника, бо зазор м/у спектром шума и целевой несущей — несколько порядков)
Скорее всего, ты никогда ранее не прикидывал, что даже с учётом теплового/вращательного "размазывания" спектра газа, т.е. когда речь идёт не о частоте, а о некоей дельте частот излучения/поглощения, относительная эта дельта ничтожна — избирательность получается в любом случае лучше, чем точность несущей любой вещательной радиостанции.
Т.е. условно можно рассуждать именно про математическую "линию" на спектре излучения/поглощения (в сравнении с сабжем подветки — радиопередачей).
Т.е. dF стремится к 0-лю, что согласно твоим же формулам означает, что dT стремится к бесконечности.
Но газу никакой бесконечной волны не нужно, чтобы в спектре поглощения он скушал фотон.
В целом оно говорит о том, что ты вообще плохо представляешь себе связь волн Максвелла, разложения Фурье и фотонов-квантов.
V>>Только здесь речь об обратном преобразовании — суммы в произведение, дал выше.
V>>Всё-таки излучение фотонов — это, скорее, "сумма".
S>Не "скорее", а просто сумма.
Но не сумма волн, а сумма "всплесков".
Причём, не мгновенная, а интересует процесс во времени.
В случае оптики, напротив, нас не интересует фаза, интересует только средняя энергия фотонов в единицу времени.
Т.е. "всплески" складываются по модулю, а это уже нелинейное преобразование.
Например, в случае радиопередачи, если мы принимаем нефазированный сколь угодно мощный шум из фотонов одной и той же частоты/энергии, то на выходе антенны после естественного усреднения будет полный zero (шум на многие порядки меньших энергий).
И про это тоже сразу напоминалось оптикам, что на стороне приёма у нас всё-равно фильтрация. ФНЧ — это и есть "усреднение", оно же и даёт "огибающую".
S>Ок, отлично. Давайте возьмём какой-нибудь разрежённый газ — у которого узкие линии поглощения. И будем "стрелять" в него двумя частотами Fs и Fd, такими, чтобы (Fs+Fd)/2 == f0, частоте одного из переходов.
Давай, ага.
Газ. ))
S>При этом Fs и Fd разнесены достаточно далеко, чтобы избежать попадания в линию поглощения, размытую из-за температуры газа.
Забавно, что я многократно предлагал тебе сравнить происходящее на антенне с, дословно, "квантовыми системами излучения и поглощения".
(можо было брать не только газ)
Предлагал с той целью, чтобы ты обратил внимание на отличия:
1. Газу нужны единичные фотоны, а составляют ли они когерентную волну или нет — ему фиолетово.
2. Антенне нужна огибающая волны, а составляют ли её фотоны одной частоты или разных — фиолетово.
S>Я утверждаю, что ничего поглощаться не будет. Несмотря на то, что вам будет казаться (при взгляде на картинку), что в сигнале есть F0.
Я тоже утверждаю, что в газе ничего поглощаться не будет, с той целью уже вторую неделю предлагал рассмотреть отличия газа от антенны.
Потому что газ не поглощает "сигнал", бгг...
А ты мне пытаешься на примере газа объяснить антенну. ))
Но с антенны не снимаем единичные фотоны, мы снимаем с неё ЭДС.
V>>С рассеянием понятно (и оно мне тоже играет на руку, кстате, позволяя рассуждать о возможностях "трактовать" фотоны чатот, отстоящие дальше, чем на эпсилон от F0, как целевые, т.к. лишнюю энергию в кристале есть куда деть).
V>>А излучить фотон нужной энергии как?
S>Точно так же. Процессы поглощения и излучения строго симметричны.
Они симметричны, только когда имеют оптическую природу.
Оптический — это не в смысле диапазона частот, а в смысле оперирования за раз целевыми квантами.
Потому что в обратном случае нам надо было бы согласиться на уменьшение энтропии системы, т.е. нарушить один из законов природы.
Т.е. одно дело получить квант лишней энергии и рассеять её многократно, увеличивая энтропию, а в другом случае нам требуется "собрать" нужную порцию энергии для целевого кванта из "кусочков", уменьшая при этом энтропию системы.
(это я пытаюсь рассуждать с т.з. той теории, про достовреность которой я, кстате, не утверждал)
Как это происходит в такой большой макросистеме, как антенна:
— в антенне наводится переменная ЭДС;
— переменная ЭДС создаёт переменное магнитное поле;
— заряды в переменном магнитном поле получают ускорение — излучают.
Учитывая, что скорость/ускорения теплового хаотическое движение зарядов (узлов кристаллической решетки) значительно превышает целевое/упорядоченное, то эта разница — это отклонение в тепловом шуме вещества, в целом описывающая уравновешивающие противотоки, вызванные самоиндукцией.
Таким образом, приложенное внешнее переменное напряжение в итоге модулирует внутренний тепловой шум.
V>>Обмениваться энергией могут даже в аккустическом диапазоне, но только внутри кристалла.
S>Всё верно — это означает, что пришедший фотон с частотой f0 может потратить свою энергию не только на возбуждение атома или на его тепловые колебания,а ещё и на акустическую волну.
S>Отсюда имеем непрерывность спектра поглощения/излучения.
То ты рассуждаешь о дельте, то об абсолютных значениях энергий. ))
Генерируемому переменному магнитному полю для целей самоиндукции "выгодней" влиять на процессы теплового хаотического движения, т.к. там степеней свободы больше и для "дельты" доступны произвольные значения.
V>>В общем, явление излучения при торможении или ускорения при поглощении у связанных электронов не имеет ничего общего с аналогичными явлениями у свободных электронов ("я рассматривал единичный заряд" (С) ).
S>Прямо совсем ничего?
Практически.
Произвольному движению электронов в кристалле мешает мгновенно создаваемый локальный зарядовый разбаланс.
В общем, это слишком сложный процесс, описываемый теоретически бесконечными формулами, поэтому и рассуждают о квазиэлектронах и прочих квазицастицах — численных артефактах, обобщающих происходящее.
Например:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BE%D0%BD
Поляро́н — квазичастица в кристалле, состоящая из электрона и сопровождающего его поля упругой деформации (поляризации) решётки. Медленно движущийся электрон в диэлектрическом кристалле, взаимодействующий с ионами решётки через дальнодействующие силы, будет постоянно окружён областью решёточной поляризации и деформации, вызванной движением электрона. Двигаясь через кристалл, электрон проводит решёточную деформацию, потому можно говорить о наличии облака фононов, сопровождающего электрон. Характер поляризации и энергия связи электрона с решёткой отличаются в металлах, полупроводниках и ионных кристаллах. Это связано с типом связи и скоростью движения электронов в решётке.
V>>Тут ошибка, никаких непрерывных полос нет.
V>>Они принимаются условно-непрерывными для простоты рассчётов, т.е. это такой способ приближённого рассмотрения.
S>Эмм, вы же только что сами рассказали про то, как расплываются линии поглощения как только мы уходим от модели "одиночных невзаимодействующих атомов".
Газ не является квантовой системой.
S>Почему вы думаете, что уровни энергии внутри зоны проводимости при расплывании не начинают "налезать" друг на друга?
В квантовой системе, даже если от тепловых процессов разрешенные уровни внутри зоны "гуляют" и при усреднённом наблюдении выглядят как расплывчатые, в любом случае в каждый момент времени никакой расплывчатости нет.
А излучение/поглощение происходит именно в такой момент, нулевой по длительности (или почти нулевой), когда уровни внутри зоны не пересечены.
Я ж говорил — условно это считается зоной, но строго говоря — лишь совокупность близкорасположенных уровней.
V>>Поглощать и излучать энергию электроны могут лишь квантами, прыгая при этом по энергетическим уровням, а не по узлам кристаллической решетки.
S>Электроны проводимости формируют "газ". По узлам они, конечно же, не прыгают.
Это слишком упрощённое представление.
Реальные электроны в этом газе не могут двигаться как заблагорассудится.
С квазиклассической точки зрения все электроны в кристалле находятся в постоянном движении, однако в равновесном состоянии на каждый электрон, двигающийся в каком-либо направлении приходится ровно один электрон, двигающийся в обратную сторону, и переноса электрического заряда (протекания электрического тока через кристалл) не наблюдается. При переходе в неравновесное состояние для протекания электрического тока необходимо разогнать электроны (несущие отрицательный заряд) в сторону, противоположную протеканию тока (за направление тока принимается перенос положительного заряда).
Однако это связано с двумя фундаментальными трудностями: во-первых, большинство внешних полей одинаково действуют на все электроны (например, электрическое поле действует на любой электрон с силой равной произведению заряда электрона на напряженность поля); а во-вторых, ускорение электрона приводит к изменению его скорости (или, эквивалентно, волнового вектора), что, в соответствии с принципом Паули, разрешено только если в пространстве состояний имеется не занятое состояние с таким волновым вектором. В результате при включении электрического (магнитного или иного поля, например температурного градиента) вся совокупность квазиклассических электронов в любой энергетической зоне кристалла стремится ускориться, а значит совокупно сместиться в пространстве состояний (пространстве волновых векторов, к-пространстве).
ХЗ, ключевое выделил.
И повторял это не раз, похоже, ты многое пропускаешь мимо, что приходится раз за разом возвращаться к одному и тому же...
Скорость продвижения ни к чёрту.
Ладно, это всё утомительно и я уже многократно повторяюсь.
На остальное потом, не спеша. ))