Založ si blog

Elektromagnetické vlny a energia

Pokračujem v svojich článkoch na odľahčenie politiky v blogoch. Dokončím niečo s posledného blogu. Prečo Einstein vyslovil tú zmienku, keby to tak bolo tak by to bolo „strašidelné pôsobenie na diaľku“. Predsa ten interferometer ten fotón rozložil na polopriepustnom zrkadle a potom ho opäť zložil na druhom polopriepustnom zrkadle. Pri polarizácii ovplyvnil rozdeleného fotónu v jednom ramene a spojili sa fotóny na druhom detektore. Neprišlo k tomu že ten postup ako pri prvom rozdelení nepokračoval ďalej na druhom polopriepustnom zrkadle. Jednotlivé fotóny by polarizovali na polovice v jednom detektore tak že ich vlny sa vyrušili a na druhom by sa spojili. Výsledná amplitúda bola by polovičná. Druhé amplitúdy by sa vyrušili na druhom detektore  . Predsa len Mach-Zelderov interferometer rozdeľoval fotón v materiáli. S vynájdení lasera sme mohli urobiť presnejšie meranie, bolo to až v 80. rokoch. Fotón sa rozdelil druhým fotónom . Rozdelené fotóny odchádzali kolmo na dráhu pôvodného fotónu oproti sebe na jednej priamke. Jeden rozdelený fotón ovplyvnili meraním. Pri meraní sa zmení fázový posun fotónu, (hodnoty vlny v čase sa spoždia na dráhe. Výsledok merania odoslali k detektoru ktorý meral fázové posuny oboch fotónov. Bolo namerané posunutie fáz rovnaké na obidvoch, voči predchadzajúcemu meraniu bez ovplyvnenia fotónu. Bolo potvrdené že Einstein nemal pravdu. Fotóny ktoré vzniknú naraz v jednom mieste majú opačnú polarizáciu, sú skutočne nejako previazané. Znamená to že v rovnakom čase v rovnakej vzdialenosti od ich vzniku hodnoty polvlny elektromagnetickej vlny budú rovnaké ale opačne polarizované.

Vrátim sa ale k elektromagnetickým vlnám.

Zoberme si dva kovové krúžky pripojme baterku. Kovové krúžky sa nabijú elektrickým nábojom. Budú sa priťahovať. Každý jeden krúžok bude mať svoj elektrický náboj a ten náboj nejako bude pôsobiť na iný, bude mať svoju elektrickú intenzitu E. Silové pôsobenie elektrickej intenzity na diaľku nie je okamžité ale vo vákuu sa šíri rýchlosťou svetla. Urobme druhý pokus. Priložme vedľa krúžku magnetku a roztočme ho. Magnetka sa vychýli kolmo na krúžok. Vnútri roztočeného nabitého krúžku vznikne tzv. magnetická indukcia B. Znamená to, že celý magnetický tok Φ sa sústredí do jedného prierezu krúžku S. Vzorec je B= Φ/S Dajme v smere vychýlenia magnetky cievku. Na konce cievky pripojme voltmeter ktorý bude mať v strede 0. Je to tzv. galvanometer. Pokiaľ sa bude iba točiť krúžok tak magnetka bude vychýlená ale voltmeter nám nič neukáže. Zoberme medený plech a vložme ho kolmo vedľa cievky. Galvanometer nám ukáže výchylku a magnetka nám klesne. Čo sa stalo. Magnetický tok okolo cievky sa bude podobne rozširovať rýchlosťou svetla. Do vzdialenosti od miesta kde sa rozširuje do prostredia magnetický nazýva sa hodnota magnetická intenzita, označuje sa H. je to veľkosť siločiary v danom mieste. Okolo každého vodiča je magnetická intenzita a tá je závislá na prúde I a nepriamo závislá na vzdialenosti. Keďže okolo vodiča je kruhová siločiara počítame H=I/2πr. Kde r je vzdialenosť od vodiča. Elektrická aj magnetická intenzita sa budú šíriť do prostredia tam kde je vákuum, rýchlosťou svetla vo vákuu c. Ich siločiary budú kolmé na seba. Zistili sme že rotáciou elektrickej intenzity vytvorili sme magnetické pole a zmenou magnetického poľa nám vytvorilo napätie na cievke. Miesto krúžku by sme použili obyčajný magnet a roztočili by sme ho kolmo na cievku, galvanometer ukáže výchylku striedavo na jednu a druhú stranu. Na cievke  medzi koncami nám vzniká napätie a keď je tam napätie U je tam aj intenzita E. Vzorec je E=U/d. Čo keby sme cievku neustále zmenšovali, vždy by bola tam elektrická intenzita. Môžeme potom napísať že rotáciou indukcie vytvoríme v danom priestore elektrickú indukciu. Elektrický náboj Q ktorým nabijeme teleso sa rozloží povrchu telesa S. Rozloženie elektrického náboja na ploche je elektrická indukcia. Vzorec je D=Q/S. vzťahy medzi indukciami a intenzitami závisia od prostredia B=μ*H, D=ε*E. μ a ε sú magnetické a elektrické vodivosti. Potom pre rotáciu magnetickej indukcie máme vzťah rotB=μ*ε*(zmena E/zmena t). Okamžitá zmena jednej hodnoty na druhej sa nazýva derivácia a keďže zmena D nastáva na ploche musíme počítať ako parciálnu deriváciu vzorec ma zápis rotB= μ*ε*E/∂t. Zápis ∂E/∂t znamená okamžitu zmenu elektrickej indukcie D=ε*E na čase. pretože indukcia D je na ploche musíme počítať ako parciálnu deriváciu. Tak isto budeme mať vzorec pre rotE= μ*H/∂t. Vzorec rotB=μ*ε*E/∂t nie je celkom presný, nemáme zarátané určité straty ale pre vákuum nám platí rotB=ε0*μ0*∂E/∂t. Nabitý krúžok otáčajme aj v osy Z. Nameriame striedavé napätie na cievke. Môžeme napísať že je to dvojnásobná rotácia rotrotE=ε0*μ0*∂∂E/∂t2. Dvojnásobná rotácia E vytvorí premenlivé elektrické pole ktoré vytvorí premenlivé magnetické pole. Tak isto to bude platiť pre indukciu rotrotB=ε0*μ0*∂∂B/∂t2, indukcia sa bude meniť ale bude zároveň sa šíriť do prostredia. Znamená to, že zmenou plochy sa zmení hodnota  indukcie B. Pri elektrickej intenzite zmenou veľkosti v pohybe nám vytvorí siločiara plochu.Potom tie parciálne rovnice vyzerajú ako rotrotE=∂∂E/∂x2. Pre indukciu rotrotB=∂∂B/∂x2 indukcia ktorá bude stúpať a zároveň šíriť sa do prostredia vytvorí vlnu. Potom si teto rovnice môžeme upraviť ∂∂E/∂x2= ε0*μ0*∂∂E/∂t2 a pre indukciu ∂∂B/∂x2= ε0*μ0*∂∂B/∂t2. Sú to tzv. vlnové rovnice. Udávajú ako sa vlna šíri. čím bude vlna kratšia tým bude vyššia. Čím rýchlejšie pôjde za určitý čas tým bude menšia pokiaľ bude mať rovnaký objem. Vzor rovnice je ∂∂/∂x2=1/v2*∂∂/∂t2 za znaky ∂∂ môžeme dať hodnotu ktorú potrebujeme vedieť, napr. tlak vody a pod. zo vzťahov pre E a B vidíme že hodnota ε0*μ0 je prevrátená hodnota rýchlosti na druhú potom rýchlosť ak tam dosadíme hodnoty bude v=1/ε0*μ0. pre hodnoty ε0*μ0 bude to rýchlosť c=1/ε0*μ0. Najvyššia rýchlosť na svete pretože elektromagnetická vlna vzniká prakticky z ničoho, potrebujeme len zmenu elektrického poľa na ktoré musíme vynaložiť určitú energiu. Elektromagnetická vlna má väčšiu energiu čím viac energie dodáme elektrickej intenzite. Keďže rýchlosť je stála záleží na čase ktorým budeme pôsobiť.

Newtonové jablká III

19.05.2017

Najväčšiu zásluhu Newton mal pri vytvorení gravitačného zákona. Zásadné zistenie bolo, že telesá majú zrýchlenie počas pádu. To znamená, že bude na ne pôsobiť počas pádu konštantná viac »

Newtonové jablká II

11.05.2017

Na konci predchadzajúceho článku som spomenul kinetickú energiu. Čo je to vlastne energia vo fyzike. V normálnej hovorovej reči môžeme povedať ten má energiu. To isté bude platiť vo fyzike, viac »

Newtonové jablká

11.04.2017

Trochu začnem od počiatkov modernej fyziky. Anglický fyzik a matematik Izak Newton matematicky popísal na základe svojich meraní aj Galileových meraní pohybov planét, základné zákony mechaniky viac »

Nemecko, Sigmar Gabriel, vicekancelár

Berlín, ktorý je v spore s Ankarou, uisťoval tureckú menšinu o podpore

22.07.2017 17:57

Sigmar Gabriel sa obrátil na Turkov žijúcich v Nemecku, aby ich ubezpečil, že s aktuálnym sporom medzi Berlínom a Ankarou nemajú nič spoločné a nijako ich neohrozuje.

Viktor Orbán

Orbán: Integrácia zlyhá. Moslimovia sa považujú za silnejších, než sú kresťania

22.07.2017 14:11

Podpora migrácie nie je odpoveďou na ekonomické problémy, povedal maďarský konzervatívny premiér Viktor Orbán.

Viktor Orbán, prejav

Inkvizícia EÚ namierená proti Poľsku nikdy nemôže uspieť, tvrdí Orbán

22.07.2017 13:35

Maďarsko použije všetky právne prostriedky, aby v Európskej únii preukázalo solidaritu s Poľskom. Povedal to maďarský premiér Viktor Orbán.

grecko, protest, demonstracia

Zadlžení Gréci sú z najhoršieho vonku

22.07.2017 13:00

Grécku ešte vlani hrozil odchod z eurozóny, no teraz sa podľa mnohých makroekonomických ukazovateľov pomaly dostáva z najhoršieho.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 94
Celková čítanosť: 162275x
Priemerná čítanosť článkov: 1726x

Autor blogu

Kategórie