RPTJ - podruhé

Nezávazné povídání o všem, co se týka astronomie.
Uživatelský avatar
Honza_C
Příspěvky: 82
Registrován: 29. 12. 2006, 21:39

RPTJ - podruhé

#1

Příspěvek od Honza_C »

Já si teď dovolím trochu zabrousit do optiky. Ta nakonec s astronomíí úzce souvisí, nejen po přístrojové stránce, a tak se snad tak moc nestane. Jde mi o rozklad světla hranolem. Dopadá-li na hranol směs různěenergetických fotonů viditelného světla, hranol nám je pěkně podle energie roztřídí a odchýlí od původního směru, takže za hranolem vidíme spektrum. Učili nás ve škole, že je to tím, že sklo má pro světlo různých vlnových délek různý index lomu. Nejmenší pro červenou a největší pro modrou. Také nás učili, že index lomu n=c/v, kde v je rychlost šíření světla dané vlnové délky ve skle a c je rychlost šíření světla ve vakuu. No a protože je index lomu skla větší než 1, musí se fotony ve skle pohybovat pomaleji. A to tak, že se nejpomaleji pohybují fotony modrého konce spektra. Navíc je možné index lomu ovlivnit příměsmi ve skle, třeba přidáním solí olova - flintové sklo. Tak a já se teď slovy mé vnučky ptám "A póč". Tedy, proč se fotony ve skle pohybují pomaleji než ve vakuu a to o to pomaleji oč mají větší energii. Jak a s čím ve skle interagují. Já bych adepta měl, ale ještě počkám.
Honza_C
Uživatelský avatar
css94381672
Příspěvky: 260
Registrován: 08. 11. 2005, 19:03

RPTJ - podruhé

#2

Příspěvek od css94381672 »

Když elektromagnetická vlna prostupuje prostředím, kde jsou nabité částice, rozkmitává je (elektrony se začnou "pohupovat" na elmag vlně) a nabité částice se rázem stanou zdroji elmag vlnění. Ty spolu interagují a ve výsledku se zdá, jako že se výsledná vlna pohybuje pomaleji.

Obávám se, že nic lepšího k vysvětlení nebude k nalezení...prostě se to nasází do rovnic kvant. mechaniky a vylezou správné výsledky...interpretace pak už není fyzika, to už je filosofie...
Uživatelský avatar
Honza_C
Příspěvky: 82
Registrován: 29. 12. 2006, 21:39

RPTJ - podruhé

#3

Příspěvek od Honza_C »

css94381672 napsal: Když elektromagnetická vlna prostupuje prostředím, kde jsou nabité částice, rozkmitává je (elektrony se začnou "pohupovat" na elmag vlně) a nabité částice se rázem stanou zdroji elmag vlnění. Ty spolu interagují a ve výsledku se zdá, jako že se výsledná vlna pohybuje pomaleji.

Obávám se, že nic lepšího k vysvětlení nebude k nalezení...prostě se to nasází do rovnic kvant. mechaniky a vylezou správné výsledky...interpretace pak už není fyzika, to už je filosofie... Díky. Ale pokud já vím, tak zatím platí to, že foton může předat energii jen po kvantech, tady buď celou, anebo nic. A vázané elektrony v atomech se také mohou vyskytovat jen v určitých stavech, takže nemohou přijímat libovolné množství energie. Mohou přijmout jen přesně takovou energii, která je "vyzvedne" na vyšší povolenou energetickou hladinu ať už stabilní či metastabilní. Honza
Honza_C
Uživatelský avatar
css94381672
Příspěvky: 260
Registrován: 08. 11. 2005, 19:03

RPTJ - podruhé

#4

Příspěvek od css94381672 »

to je pravda...
..já to totiž řekl trochu nepřesně...

...to není vysvětlení kvantově mechanické (kde jsou fotony), ale klasické...tam se normálně počítá s nekvantovanými poli, která kmitají...

..kvantově to jde samozřejmě taky...
...přes vlnovou fci...
...která z nekonečně mnoha drah fotonu udá pár nejpravděpodobnějších...
...a ten zbytek se vyruší..
(moc tomu nerozumím - čerpám z odpovědí jednoho fóra, kde jsem se před časem na téměř to samé taky ptal...)
Uživatelský avatar
Honza_C
Příspěvky: 82
Registrován: 29. 12. 2006, 21:39

RPTJ - podruhé

#5

Příspěvek od Honza_C »

css94381672 napsal: to je pravda...
..já to totiž řekl trochu nepřesně...

...to není vysvětlení kvantově mechanické (kde jsou fotony), ale klasické...tam se normálně počítá s nekvantovanými poli, která kmitají...

..kvantově to jde samozřejmě taky...
...přes vlnovou fci...
...která z nekonečně mnoha drah fotonu udá pár nejpravděpodobnějších...
...a ten zbytek se vyruší..
(moc tomu nerozumím - čerpám z odpovědí jednoho fóra, kde jsem se před časem na téměř to samé taky ptal...) Díky, asi se na to budu taky muset podívat. Možná, že částicová reprezentace fotonu tu není vhodná. Honza :)
Honza_C
Uživatelský avatar
MIZ
Příspěvky: 353
Registrován: 13. 08. 2004, 18:40

RPTJ - podruhé

#6

Příspěvek od MIZ »

css94381672 napsal: ...
..kvantově to jde samozřejmě taky...
...přes vlnovou fci...
...která z nekonečně mnoha drah fotonu udá pár nejpravděpodobnějších...
...a ten zbytek se vyruší..
(moc tomu nerozumím - čerpám z odpovědí
...
BTW Toto vyrušení nepravděpodobných drah atd. je srozumitelně popsáno někde hned zkraje 1 knihy Feynmana, možná "Neobyčejná teorie světla a látky" nebo tak nějak...
Musím přiznat, že mě tato jeho interpretace kdysi připadala dost překvapující. :)
Mé distribuované výpočty: BOINC, nonBOINC
Uživatelský avatar
TomasN
Příspěvky: 221
Registrován: 19. 01. 2005, 20:37

RPTJ - podruhé

#7

Příspěvek od TomasN »

MIZ napsal:
BTW Toto vyrušení nepravděpodobných drah atd. je srozumitelně popsáno někde hned zkraje 1 knihy Feynmana, možná "Neobyčejná teorie světla a látky" nebo tak nějak...
Musím přiznat, že mě tato jeho interpretace kdysi připadala dost překvapující. :)Dovolím, si jednu poznámku k tématu :o)

Je to možná smutné, ale nejsme schopni říct PROČ dochází k určitému jevu, a nikdy nebudeme. Tím důvodem je to, že pro vysvětlení musíme vzít určitý předpoklad a na jeho základě vytvořit nějakou teorii a její předpověď nakonec ověřit. Takže všechno to je tak nějak "nejisté".

Zajímavé je to, že i několik teorií, vzájemně naprosto odlišné, dávají stejné předpovědi. Takže klidně můžeme používat nekonečně mnoho drah fotonu nebo elmg vlnu. Nic z toho nám ale neodhalí důvod toho, proč je světlo ve skle pomalejší.
astrofoto.unas.cz

Na každou otázku existuje jednoduchá snadno pochopitelná nesprávná odpověď.
Uživatelský avatar
Honza_C
Příspěvky: 82
Registrován: 29. 12. 2006, 21:39

RPTJ - podruhé

#8

Příspěvek od Honza_C »

TomasN napsal:
Dovolím, si jednu poznámku k tématu :o)

Je to možná smutné, ale nejsme schopni říct PROČ dochází k určitému jevu, a nikdy nebudeme. Tím důvodem je to, že pro vysvětlení musíme vzít určitý předpoklad a na jeho základě vytvořit nějakou teorii a její předpověď nakonec ověřit. Takže všechno to je tak nějak "nejisté".

Zajímavé je to, že i několik teorií, vzájemně naprosto odlišné, dávají stejné předpovědi. Takže klidně můžeme používat nekonečně mnoho drah fotonu nebo elmg vlnu. Nic z toho nám ale neodhalí důvod toho, proč je světlo ve skle pomalejší.
Když mně ale nejde z hlavy jedna skutečnost a to fakt, že index lomu skla závisí na příměsi, třeba olova. Z analogie s polovodiči bych to vysvětlil tak, že ve skle tím vznikají další povolené energetické metastabilní hladiny. Ty jsou normálně prázdné a dostane se na ně jen excitovaný elektron. Doba setrvání na této hladině by byla konstantní, ale konečná. Při návratu na původní energetickou hladinu by byl vyzářen foton s energíí odpovídající původnímu fotonu. Navíc by musely být vzájemné přechody mezi těmito "novými" hladinami zakázány. Jinak by se měnila energie vyzářeného fotonu. Elektrony vybuzené fotony různých energíí by obsazovaly různé hladiny a na nich by setrvávaly různou dobu, ale pro fotony jedné energie dobu konstantní. To by mohlo vysvětlit různou rychlost pohybu fotonů ve skle. Tak nevím. Honza ???
Honza_C
Uživatelský avatar
MIZ
Příspěvky: 353
Registrován: 13. 08. 2004, 18:40

RPTJ - podruhé

#9

Příspěvek od MIZ »

No tak prostě v "hustším" prostředí je víc interakcí. To nestačí? :)
Mé distribuované výpočty: BOINC, nonBOINC
Uživatelský avatar
KpS
Příspěvky: 2663
Registrován: 04. 09. 2006, 02:26
Bydliště: Praha Lužiny
Věk: 79
Kontaktovat uživatele:

RPTJ - podruhé

#10

Příspěvek od KpS »

To TomasN: Až tak skeptický bych nebyl. Pro látku daného složení a struktury lze v principu, pokud by to někomu stálo zato, její index lomu spočítat. Pak už jen záleží na úhlu pohledu. Pro fyzika to vysvětlení bude, pro filosofa asi stále ještě ne.

To Honza_C: Situace z pohledu kvantové mechaniky je poněkud složitější. Při optických vlnových délkách jsou jednotlivé elektrony v obalu pro foton pod jeho rozlišovací schopností. Interaguje s celkem. Spektrum atomu a úplná báze jeho vlnových funkcí popisuje i kolektivní excitace, např. deformace elektronového obalu ve vnějším elektrickém poli, vznik dipólového momentu apod.
Z pohledu kvantové elektrodynamiky foton, který interaguje, zanikne. Klasická elektrodynamika není od té kvantové až tak daleko, jak by se zdálo. Maxwellovy rovnice ve vakuu jsou fakticky analogem Schrödingerovy rovnice pro foton. Planckova konstanta v nich nefiguruje jen proto, že klidová hmotnost fotonu je nulová.
Karel
Uživatelský avatar
TomasN
Příspěvky: 221
Registrován: 19. 01. 2005, 20:37

RPTJ - podruhé

#11

Příspěvek od TomasN »

KpS napsal: To TomasN: Až tak skeptický bych nebyl. Pro látku daného složení a struktury lze v principu, pokud by to někomu stálo zato, její index lomu spočítat. Pak už jen záleží na úhlu pohledu. Pro fyzika to vysvětlení bude, pro filosofa asi stále ještě ne.
Nejde o osobní pohled. Spočítat jaký index lomu bude mít nějaká látka podle určité teorie by mělo jít - nic to ale neřekne proč je tomu právě tak. Sám píšeš: z pohledu kvantové elektrodynamiky ... klasické elektrodynamiky ... Maxwelovy rovnice ... Schrödingerova rovnice - jak tedy můžeme mluvit o důvodu, máme pouze teorie a jejich předpovědi.
astrofoto.unas.cz

Na každou otázku existuje jednoduchá snadno pochopitelná nesprávná odpověď.
Uživatelský avatar
KpS
Příspěvky: 2663
Registrován: 04. 09. 2006, 02:26
Bydliště: Praha Lužiny
Věk: 79
Kontaktovat uživatele:

RPTJ - podruhé

#12

Příspěvek od KpS »

TomasN napsal:
- jak tedy můžeme mluvit o důvodu, máme pouze teorie a jejich předpovědi.Díky aspoň za ně. Je otázkou, zda nějaké důvody s velkým D (ve smyslu výše uvedené věty) vůbec existují. Pokud ne, lze slovo důvod používat v jeho běžném (relativním) slova smyslu i bez zvláštního upozornění. Pokud ano, pak mi není jasné, nahradí-li znalost takového důvodu dosavadní teorie a poskytne-li předpovědi už tak nějak sama od sebe, bez teorie.

Máte pravdu, že je velký rozdíl mezi tím ptát se "jak?" a ptát se "proč?". Pokud mi ke spokojenosti stačí to prvé (a to závisí na osobním pohledu), je lepé si s tím druhým nic nezačínat. Ani zde na AF ;)
Karel
Uživatelský avatar
MIZ
Příspěvky: 353
Registrován: 13. 08. 2004, 18:40

RPTJ - podruhé

#13

Příspěvek od MIZ »

KpS napsal: ...
Máte pravdu, že je velký rozdíl mezi tím ptát se "jak?" a ptát se "proč?". Pokud mi ke spokojenosti stačí to prvé (a to závisí na osobním pohledu), je lepé si s tím druhým nic nezačínat. Ani zde na AF ;)Neboť jen ta první otázka je pro přírodní vědy... ;)
Mé distribuované výpočty: BOINC, nonBOINC
Uživatelský avatar
Honza_C
Příspěvky: 82
Registrován: 29. 12. 2006, 21:39

RPTJ - podruhé

#14

Příspěvek od Honza_C »

MIZ napsal: No tak prostě v "hustším" prostředí je víc interakcí. To nestačí?  :)Ale jakých, to je oč tu běží. Honza
Honza_C
Uživatelský avatar
Honza_C
Příspěvky: 82
Registrován: 29. 12. 2006, 21:39

RPTJ - podruhé

#15

Příspěvek od Honza_C »

KpS napsal:
Díky aspoň za ně. Je otázkou, zda nějaké důvody s velkým D (ve smyslu výše uvedené věty) vůbec existují. Pokud ne, lze slovo důvod používat v jeho běžném (relativním) slova smyslu i bez zvláštního upozornění. Pokud ano, pak mi není jasné, nahradí-li znalost takového důvodu dosavadní teorie a poskytne-li předpovědi už tak nějak sama od sebe, bez teorie.

Máte pravdu, že je velký rozdíl mezi tím ptát se "jak?" a ptát se "proč?". Pokud mi ke spokojenosti stačí to prvé (a to závisí na osobním pohledu), je lepé si s tím druhým nic nezačínat. Ani zde na AF  ;) No a když ne, tak dopadnete jak já. Ale mne to zatím baví a těší.
Honza_C
Odpovědět