Найти в Дзене
anj68

Сложение амплитуд плоской синусоидальной волны. Светлая ошибка Гюйгенса? 4.)

Пока не будем заостряться на том, каким волшебным образом электромагнитное поле вокруг проводника с переменным током, убывающее с квадратом расстояния, превращается в плоскую синусоидальную электромагнитную волну – свет. И искать в природе проводники с переменным током тоже пока не будем. Поговорим лучше о сложении двух таких волн. Например, это якобы происходит при попадании света на тонкие пленки.

Что вообще такое плоская синусоидальная электромагнитная волна? Это: «На рис. 105 показана «моментальная фотография» плоской электромагнитной волны. Из рисунка видно, что векторы Е и Н образуют с направлением распространения волны правовинтовую систему. В фиксированной точке пространства векторы Е и Н изменяются со временем по гармоничному закону. Они одновременно увеличиваются от нуля, затем через ¼ периода достигают наибольшего значения, причем, если Е направлен вверх, то Н направлен вправо (смотрим вдоль направления, по которому распространяется волна). Еще через1/4 периода оба вектора одновременно обращаются в нуль. Затем опять достигают наибольшего значения, но на этот раз Е направлен вниз, а Н влево. И наконец, по завершении периода колебания векторы снова обращаются в нуль.» (И. В. Савельев. «Курс общей физики», 1982, том II, стр. 306.)

Основная амплитуда образуется вектором Е, то есть электрической составляющей э/м волны. И эта амплитуда страдает дуализмом второго порядка.

С одной стороны, она связанна с длиной волны: чем больше длина волны, тем больше времени у вектора Е на образование амплитуды, которая увеличивается со скоростью света. И понятно, что у более длинных волн амплитуда больше. Однако энергия таких волн меньше (это основное противоречие между световой волной и обычной). Сложить две такие амплитуды мы можем двумя способами:

1. С увеличением длины волны и увеличением амплитуды в результате сложения. Получим «красное смещение» и уменьшение энергии.

-2

На практике ничего подобного не наблюдается.

2. Без изменения длины волны, только с увеличением амплитуды. Но это невозможно, поскольку скорость вектора Е превысит скорость света. Энергия при этом останется той же, несмотря на увеличенную амплитуду, поскольку частота не поменяется. Отличить наложившиеся волны от одиночных не представляется возможным.

-3

Однако считается, что именно этот вариант и реализуется на практике (А.М. Саржевский, «Оптика», М., «URSS», 2017 г., стр. 72.).

С другой стороны, согласно утверждению, энергия зависит от амплитуды, поэтому амплитуды у всех световых волн совершенно одинаковые. Давайте вспомним, что такое постоянная Планка (h). Ее называют коэффициентом пропорциональности энергии (Е) и частоты (ν). А другими словами: это энергия, деленная на частоту (h=E/ ν). То есть, постоянная Планка – это энергия, приходящаяся на одно колебание. А грубо говоря, на одну «частотину». Так как у света на любое по величине колебание приходится одно и то же количество энергии, то амплитуды тоже должны быть одинаковыми, независимо от времени за которое вектор Е будет формироваться.

Сложить две такие амплитуды тоже можно двумя способами.

1. Складывай, не складывай – а в результате, все равно, энергия колебания окажется равной постоянной Планка, и амплитуда, соответственно никак не изменится.

2. Все же сложить, и получить не-постоянную Планка.

И опять, оба варианта бредовые.

**

И давайте попробуем сложить две плоских синусоидальных волны в противофазах. Пока для нормальной волны фаза – это сдвиг частиц среды в одну сторону, а противофаза возвращение этих же частиц в первоначальное положение, то наложение фазы и противофазы означает воздействие на эти частицы противоположных сил. В результате эти силы гасятся или ослабляют друг друга. Для света фаза – это когда вектор Е направлен в одну сторону, а в противофазе он направляется в противоположную сторону. Обе электрические составляющие совершенно самостоятельные. И чем наложившиеся фаза и противофаза друг друга ослабят даже не понятно, ибо они и не накладываются-то, по большому счету:

-4

Гораздо интереснее накладывались бы плоские синусоидальные волны, например, в 1/3 фазы или в 1/5, но такие варианты в современной физике не рассматриваются.

Рекомендуем почитать
Документы, вакансии и контакты