Question:
Qu'arrive-t-il à l'énergie lorsque les ondes s'annulent parfaitement?
aortizmena
2012-04-17 23:56:43 UTC
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Qu'arrive-t-il à l'énergie lorsque les ondes s'annulent parfaitement (interférence destructive)? Il semble que l'énergie «disparaisse» mais la loi de conservation de l'énergie stipule qu'elle ne peut pas être détruite. Je suppose que l'énergie cinétique est transformée en énergie potentielle. Ou peut-être que cela dépend du contexte des vagues où va l'énergie? Quelqu'un peut-il élaborer là-dessus ou me corriger si je me trompe?

Quatorze réponses:
Terry Bollinger
2012-04-18 09:33:18 UTC
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Les vagues voyagent toujours. Même les ondes stationnaires peuvent toujours être interprétées comme deux ondes progressives qui se déplacent dans des directions opposées (plus à ce sujet ci-dessous).

En gardant à l'esprit l'idée que les vagues doivent voyager, voici ce qui se passe chaque fois que vous trouvez un moyen pour construire une région dans laquelle l'énergie d'une telle vague en mouvement s'annule complètement: si vous regardez de près, vous constaterez que vous avez créé un miroir et que l'énergie manquante a simplement rebondi sur la région que vous avez créée.

Les exemples incluent les opales, les plumes de paon et les miroirs lumineux ordinaires. Les deux premiers reflètent des fréquences de lumière spécifiques, car la répétition de structures internes crée des régions physiques dans lesquelles cette fréquence de lumière ne peut se déplacer - c'est-à-dire une région dans laquelle une annulation d'énergie quasi totale se produit. Un miroir optique utilise des électrons au sommet de leurs mers de Fermi pour annuler la lumière sur une gamme de fréquences beaucoup plus large. Dans les trois exemples, la lumière rebondit sur la région, avec seulement une petite partie de son énergie absorbée (convertie en chaleur).

Une corde à sauter (ou peut-être un tuyau d'arrosage) fournit un exemple plus accessible. Tout d'abord, étalez la corde ou le tuyau sur sa longueur, puis faites-lui un mouvement rapide et brusque dans le sens des aiguilles d'une montre. Vous obtenez une vague hélicoïdale qui s'éloigne rapidement de vous comme un tire-bouchon en mouvement. Pas d'onde stationnaire, ça!

Vous mettez une amie à l'autre bout, mais elle ne veut pas que votre vague la frappe. Alors qu'est-ce qu'elle fait? Elle essaie d'abord de vous envoyer une vague dans le sens des aiguilles d'une montre, mais cela semble se retourner contre vous. Votre vague si quelque chose semble frapper plus fort et plus vite. Elle essaie donc plutôt un mouvement dans le sens antihoraire. Cela semble bien mieux fonctionner. Cela arrête la progression de la vague que vous avez lancée sur elle, la convertissant à la place en boucle. Cette boucle a encore beaucoup d'énergie, mais au moins maintenant, elle reste au même endroit. C'est devenu une onde stationnaire, dans ce cas une boucle à sauter classique, ou peut-être deux boucles ou plus si vous êtes doué pour la corde à sauter.

Ce qui s'est passé, c'est qu'elle a utilisé un mouvement d'annulation pour empêcher votre vague de la frapper. Mais curieusement, son mouvement d'annulation a créé aussi une onde, qui est tordue dans le sens inverse (sens anti-horaire) et se déplaçant vers vous, tout comme votre onde dans le sens des aiguilles d'une montre se déplaçait vers elle. Il s'avère que le mouvement que vous faites déjà annule également sa vague, la renvoyant directement vers elle. La vague est maintenant piégée entre vos deux actions d'annulation. La somme des deux ondes, qui semble maintenant sinusoïdale au lieu d'hélicoïdale, a la même énergie que vos deux ondes hélicoïdales individuelles additionnées ensemble.

Je dois noter que vous n'avez vraiment besoin que d'une personne conduisant la vague, car tout ancrage suffisamment solide pour une extrémité de la corde empêchera également la vague d'y pénétrer, et finira donc par refléter cette vague comme votre ami l'a fait en utilisant une approche plus active. Les supports physiques tels que les traits de paon et les électrons de la mer de Fermi utilisent également une approche passive de la réflexion, avec le même résultat: il est interdit à l'énergie par annulation d'entrer dans une région de l'espace.

Donc, tant que c'est par non signifie une explication complète, j'espère que cela donne une certaine «impression» de ce que signifie réellement l'annulation d'énergie complète: il s'agit plutôt de garder les ondes à l'extérieur . Considérer l'annulation comme l'art de construire des miroirs à ondes offre une perspective différente et moins paradoxale sur une grande variété de phénomènes qui modifient, annulent ou redirigent les ondes.

Les revêtements antireflet (ARC) sur les cellules solaires fonctionnent en facilitant les interférences destructrices entre les ondes partiellement réfléchies de l'interface air-ARC et de l'interface ARC-cellule solaire.Il est bien établi que dans ce scénario, il y a une réflexion minimale et une transmission maximale à travers l'ARC.Les interférences destructrices ne transportent donc pas d'énergie.Mécaniquement quantique, l'onde EM est la fonction d'onde des photons.Les photons transportent en fait de l'énergie.Donc, interférence destructive => pas d'ondes => pas de photons => pas d'énergie.Est-il approprié de comparer les interférences destructives des ondes mécaniques et des ondes électromagnétiques?
Ah oui?Juste quantifié.
@TerryBollinger, mais votre réponse repose essentiellement sur le fait que les 2 ondes ne voyagent pas dans le même sens et donc toute annulation n'est qu'instantanée et non pertinente pour la conservation de l'énergie.Mais en supposant que les ondes peuvent être parfaitement réfléchies sans aucune perte d'énergie, considérez le scénario suivant: Supposons que nous ayons 2 sources de lumière de même fréquence dirigées directement l'une vers l'autre appelons cette ligne l horizontale, et soit P un plan contenant l et considérons un carré (ou cube) parfaitement réfléchissant S contenu dans P orienté à 45 degrés vers l et se croisantl sur 2 adjacents
côtés de S pour que les 2 sources lumineuses soient réfléchies perpendiculairement (dans le même sens) glissent maintenant le carré S perpenticulairement vers l de sorte que l coupe l en un seul point p \ dans l.Nous avons maintenant un moyen de "combiner" 2 ondes qui ne sont pas dans la même direction et nous pouvons choisir p pour que les deux ondes soient "précisément" désynchronisées et s'annulent parfaitement.Bien sûr, cela ne concerne pas le quantum @TerryBollinger (désolé, stackexchange ne permet pas de longs commentaires pour une raison quelconque.
Vous devez vous rappeler que l'énergie est la capacité de travailler.Le travail provoque un déplacement le long d'un vecteur.Si l'onde A provoque un déplacement exactement opposé à l'onde B, les ondes s'annuleront complètement (elles ne forment pas une onde stationnaire!).Ce n'est pas parce que de l'énergie a été perdue.C'est parce que vous avez combiné l'énergie négative et positive pour créer une énergie nulle.La conservation de l'énergie n'est pas violée car -1 + 1 = 0. Les équilibres ne violent pas les lois de la physique ...
Toutes les ondes physiquement réelles représentent des accélérations ou des masses réelles ou des variations de champs réels, et ont donc toutes une énergie positive.Veillez à ne pas confondre les abstractions mathématiques pratiques avec les flux réels d'énergie dans le monde physique, qui pour la physique classique sont toujours positifs.
La situation spécifique qui m'a amené à cette question était la façon dont les données sont lues à partir de disques compacts (bien décrite [ici] (https://engineering.stackexchange.com/a/3337/21010)).Le système utilise une interférence destructrice entre la lumière émise par le laser et la lumière réfléchie par la surface du disque pour créer des «taches sombres», avec moins d'énergie qui revient que celle qui en sort.Penser cela en termes de vecteurs dont la somme est nulle a aidé à lui donner un sens.
Une onde électromagnétique monochromatique est décrite par un vecteur qui spécifie son nombre d'onde et sa direction de propagation, et 2 autres nombres: l'amplitude et la phase pour les deux polarisations.Afin d'avoir une interférence négative entre deux ondes, toutes doivent correspondre exactement à l'exception de la phase, qui doit être décalée de pi.Si les autres quantités ne correspondent pas, vous n'aurez PAS une annulation complète.Aucun des exemples de cette réponse n'est pertinent pour la question car ils ne produisent pas d'interférence négative complète.
Tobias Kienzler
2012-04-18 12:10:27 UTC
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Nous avons traité cela il y a quelque temps à l'université ...

Tout d'abord, je suppose que vous voulez dire l'annulation globale, sinon l'énergie qui manque au point annulé est simplement ce qui est ajouté aux points d'interférence constructive: La conservation de l'énergie n'est que globale .


Le fait est que si plusieurs vagues annulent globalement , il n'y a en fait que deux explications possibles:

  • Une (ou plusieurs) des sources est en fait un drain et convertit l'énergie des vagues en une autre forme d'énergie, (par exemple tout ce qui est utilisé pour générer les ondes dans les sources, comme l'électricité, et aussi comme Anna l'a dit, très souvent la chaleur)
  • Vous calculez avec des parties d'une expansion mathématique qui sont valide uniquement lorsqu'il est compliqué avec une fonction ou une distribution de poids. Par exemple, les ondes planes n'existent pas physiquement (mais lorsqu'elles sont utilisées dans la transformée de Fourier, elles sont toujours très utiles) car leur énergie totale est infinie
L'OP n'a posé aucune question sur un drain ni sur une onde plane.Vous pouvez avoir deux paquets d'ondes décalés en phase par pi, et vous guidez les deux paquets d'ondes dans la même région pour qu'ils s'annulent.Cela existe dans la pratique, par ex.le faisceau laser dans les cavités LIGO, deux faisceaux sont combinés pour avoir des interférences négatives.
@bkocsis OP a posé des questions sur les ondes qui s'annulent _parfaitement_, pas seulement à certains endroits.Une interférence négative partielle / localisée est bien entendu parfaitement possible.
Pygmalion
2012-04-18 00:18:58 UTC
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Juste au cas où quelqu'un (par exemple un étudiant) serait intéressé par la réponse simple pour les ondes mécaniques:

CAS 1 (annulation globale): Imaginez que vous ayez une impulsion de crête se déplaçant vers la droite et aussi grande que l'impulsion se déplaçant vers la gauche. Pendant un moment, ils "annulent", par ex. il n'y a pas du tout de déplacement net, car deux déplacements opposés s'annulent. Cependant, les vitesses s'additionnent et sont deux fois plus grandes, ce qui signifie que toute l'énergie à ce moment est stockée dans l'énergie cinétique.

Une situation instructive et opposée se produit, lorsque les impulsions de crête se rencontrent. Pendant un moment, les déplacements s'additionnent et sont deux fois plus importants, ce qui signifie que toute l'énergie à ce moment-là est stockée dans l'énergie potentielle, car les vitesses par contre s'annulent.

Parce que l'équation des vagues est équation différentielle linéaire , vous pouvez superposer différentes ondes $ \ psi_ {12} = \ psi_1 + \ psi_2 $. En conséquence, après avoir rencontré les deux impulsions de crête ou la paire d'impulsions crest / quoique, continuez à voyager si rien ne s'est produit.

Il est instructif que vous puissiez ajouter des vitesses séparément des amplitudes, comme $ \ dot {\ psi } _ {12} = \ frac {\ partial} {\ partial t} (\ psi_1 + \ psi_2) = \ dot {\ psi} _1 + \ dot {\ psi} _2 $. Ainsi, même si les amplitudes s'annulent à un moment donné ($ \ psi_1 + \ psi_2 = 0 $), les vitesses ne le font pas ($ \ dot {\ psi} _1 + \ dot {\ psi} _2 \ ne 0 $).

C'est comme si vous voyiez que l'oscillateur est en position d'équilibre à un moment donné. Cela ne signifie pas qu'il n'oscille pas, car il pourrait encore posséder de la vitesse.

Si nous généralisons l'écrit ci-dessus: dans n'importe quelle vague, vous avez l'échange de deux types d'énergie: cinétique contre potentiel, magnétique contre. électrique. Vous pouvez faire deux vagues telles que l'une des énergies annule, mais l'autre énergie deviendra deux fois plus grande .

CAS 2 (annulation locale): En cas d'interférence spatiale de deux ondes continues, il existe des zones d'interférences destructives et des zones d'interférences constructives. L'énergie n'est plus uniformément distribuée dans l'espace, mais en moyenne, elle équivaut aux énergies additionnées de deux ondes. Par exemple. en regardant les ondes stationnaires, il n'y a pas d'énergie aux nœuds des ondes stationnaires, tandis qu'aux crêtes l'énergie est quatre fois l'énergie d'une onde - ce qui donne une moyenne spatiale de deux fois l'énergie d'une onde.

Plus ingénieur des explications similaires peuvent être trouvées ici: http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1891

Nikolaj-K
2012-04-18 00:27:53 UTC
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Peut-être que la question peut simplement être répondue par l'observation qu'une onde comme

$$ \ Psi (x, t) = A \ cos (x) -A \ cos (x + \ omega \ t ), $$

où les deux cosinus s'annulent à des instants périodiques $$ t_n = \ frac {2 \ pi} {\ omega} n \ \ \ longrightarrow \ \ \ Psi (x, t_n) = 0 , $$ a toujours une énergie cinétique non nulle, si elle ressemble à $$ E = \ sum_ \ mu \ left (\ frac {\ partial \ Psi} {\ partial x ^ \ mu} \ right) ^ 2 + \ .. . $$

Il faudrait vraiment construire un exemple.


Puisque les ondes non dissipatives dont les équations de mouvements peuvent être formulées par un lagrangien auront une énergie associée à eux, comme vous le dites, vous devrez trouver une situation / théorie sans quantité d'énergie. L'énergie est liée à l'onde par sa relation avec l'équation du mouvement. Donc, si l'énergie est définie comme ce qui est constant en raison de la symétrie du temps et que vous n'avez pas une telle chose, alors il n'y a pas de question.

Ne faites pas non plus l'erreur et parlez de deux ondes différentes avec une énergie différente. Si vous avez un problème linéaire, la vague sera "une vague" dans l'expression d'énergie, partout où ses parties peuvent errer.


edit: Voir aussi les autres réponses pour une discussion d'une lecture plus physique de la question.

Andrew
2015-02-14 03:58:16 UTC
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Je pense qu'une bonne façon d'aborder cette question est d'utiliser un interféromètre Mach-Zehnder: Mach-Zehnder interferometer

Le champ atterrissant sur le détecteur 1 est l'interférence entre deux ondes, un du chemin inférieur et un du chemin supérieur. Supposons que le champ dans chaque bras soit un faisceau collimaté de lumière cohérente, bien approximé comme une onde plane, et que l'interféromètre soit bien aligné, de sorte que les deux sorties se chevauchent presque parfaitement. En changeant l'épaisseur de l'échantillon, nous pouvons changer la phase relative entre les deux ondes, changeant notre interférence de destructive (moins d'énergie sur le détecteur 1) à constructive (plus d'énergie sur le détecteur 1). D'où vient cette énergie? Si les faisceaux sont bien adaptés, cette interférence peut même être complètement destructrice et le détecteur 1 enregistrera un signal nul. Où va l'énergie?

La réponse courte est: détecteur 2 . L'énergie totale frappant les deux détecteurs est constante, car vous faites varier le déphasage provoqué par l'échantillon. L'interférence constructive au détecteur 1 va de pair avec l'interférence destructive au détecteur 2.

Si vous ne regardez qu'un détecteur ou l'autre, il peut sembler que l'énergie est créée ou détruite par les interférences, mais comme d'autres réponses mentionnent, nous devons considérer l'ensemble du système.

Si vous avez des interférences négatives, vous n'avez plus de flux d'énergie pour le détecteur 2 à recevoir.
Je ne suis pas sûr que votre commentaire ait un sens, @bkocsis.Pouvez-vous essayer de vous exprimer plus clairement?
anna v
2014-11-15 22:50:42 UTC
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J'avais préparé cette réponse pour une question qui a été dupliquée, alors la voici, car j'ai trouvé une vidéo MIT instructive. (le deuxième lien) Cette réponse concerne principalement les ondes électromagnétiques

Jetez un œil à cette vidéo pour avoir une idée de la façon dont les interférences apparaissent photon par photon dans une fente à deux expérience.

Cela vient du fait que la distribution de probabilité pour les photons, tels qu'ils s'accumulent sur l'écran, a des modèles destructeurs et constructifs, régis par la solution mécanique quantique sous-jacente de "photon + deux fentes".

L'onde électromagnétique classique émerge d'une grande pléthore de photons qui ont des phases et de telle sorte qu'ils accumulent les champs électriques et magnétiques. Le nu dans le E = h * nu du photon est la fréquence de l'onde électromagnétique qui émerge de la confluence des photons individuels. Afin d'obtenir un motif d'interférence, les photons doivent réagir avec un écran, ou une certaine matière, comme dans les expériences laser.

La raison pour laquelle la matière est nécessaire pour les phénomènes d'interférence lumineuse est due à la très petite constante de couplage électromagnétique. Les interactions photons photons dues au 1/137 finissent par avoir une probabilité d'interaction de l'ordre de ~ 10 ^ -8. En ce qui concerne les interactions photons électrons, qui au premier ordre sont ~ 10 ^ -2, (et c'est l'interaction photon-matière principale), il y a 6 ordres de grandeur. À toutes fins utiles, deux faisceaux laser se croisant sans aucune interaction mesurable ( modèle d'interférence peut exister, mais ce ne sont pas des interactions photon photon mais des superpositions de mécanique quantique). (Gardez cela à l'esprit lorsque vous atteignez la dernière question à la fin de la vidéo suivante.)

Cette vidéo du MIT est instructive et une véritable expérience qui montre que dans les interférences destructives mises en place avec les interféromètres, il y a un faisceau de retour, de retour à la source, dans la mesure où les ondes électromagnétiques classiques vont. Donc l'énergie est équilibrée en retournant à la source.

Que se passe-t-il au niveau des photons? Si le laser émettait des photons un par un comme dans la vidéo à deux fentes? Je vais faire une vague car il n'y a pas de vidéo correspondante à montrer:

La solution de mécanique quantique avec les valeurs limites compliquées de l'interféromètre permet la diffusion élastique (pas petite, c'est ainsi que nous obtenons les réflexions) des photons également retour à la source. Vous pouvez voir dans la vidéo qu'il existe toujours un faisceau retournant à la source, ce faisceau est porté par des photons individuels se diffusant élastiquement vers l'arrière à travers le système optique de l'interféromètre. Dans l'interférence destructive totale, toute l'énergie est réfléchie (moins une partie due à l'absorption et à la diffusion dans la matière du système optique).

En substance, cette expérience est une démonstration claire que le système laser-banc optique est dans un état de mécanique quantique cohérent, les photons de retour rejoignant l'ensemble des photons au sein de l'action laser, qui comprend également les réflexions à générer.

Dans cette vidéo, le premier faisceau porte les informations des phases telles que dans l'espace des motifs d'interférence se formeront si un écran ou une autre matière intervient. L'énergie du faisceau final après qu'il quitte le système d'interféromètre et tombe sur l'écran et est redistribuée selon le modèle de l'interférence. La quantité d'énergie transportée par le faisceau là-bas dépend de la proportion d'énergie qui parvient à quitter le système interféromètre / laser, c'est-à-dire si toute l'énergie est renvoyée au laser (interférence destructive), ou une partie de celle-ci sort du système. système laser pour frapper l'écran.

Dans le cas d'ondes dans la matière, comme des ondes sonores ou des ondes d'eau:

Dans le cas de deux ondes sonores interférant de manière destructive, la température du milieu va monter et l'énergie est conservée car elle se transforme en énergie cinétique incohérente des molécules du milieu.

Pour deux ondes d'eau , idem.

Steve Byrnes
2012-04-19 19:08:30 UTC
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Cette figure montre deux situations courantes.

Le haut est un exemple où les vagues viennent de différentes directions - l'une de "S1", l'autre de "S2". Ensuite, il y a des interférences destructives dans certaines zones ("nœuds") et des interférences constructives dans d'autres ("points chauds"). L'énergie a été redistribuée mais la quantité totale d'énergie est la même.

Le bas est un exemple où les deux sources S3 et S4 sont des émetteurs d'ondes planes hautement directionnelles, de sorte qu'elles peuvent interférer de manière destructive partout où elles chevauchement. Pour que cela se produise, la source S4 elle-même doit être assise dans le champ de S3. Alors en fait, ce qui se passe, c'est que S4 absorbe l'énergie de S3. (Vous pensez peut-être que faire fonctionner le laser S4 épuisera sa batterie, mais idéalement, la batterie peut même être rechargée!)

Qu'en est-il de la conservation de l'élan? Avez-vous un lien pour une expérience à ce sujet?
la physique découvre une discordance d'impédance ...
Quirino Sugon Jr.
2012-04-25 05:27:55 UTC
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http://www.opticsinfobase.org/josaa/abstract.cfm?uri=josaa-27-11-2468

Superposition oblique de deux ondes lumineuses à polarisation elliptique en utilisant Algèbre géométrique: l'énergie-moment est-elle conservée? Michelle Wynne C. Sze, Quirino M. Sugon, Jr., et Daniel J. McNamara JOSA A, Vol. 27, Numéro 11, pp. 2468-2479 (2010)

Nous avons ajouté les deux ondes à polarisation elliptique et calculé la densité d'énergie-impulsion de leur somme. Nous avons montré que l'énergie et la quantité de mouvement ne sont généralement pas conservées, sauf lorsque les deux ondes se déplacent dans des directions opposées. Nous avons également montré que l'impulsion de la superposition a une composante supplémentaire perpendiculaire aux directions de propagation des deux ondes. Mais lorsque nous avons pris la moyenne temporelle de l'énergie et de la quantité de mouvement de la superposition, nous avons constaté que l'énergie et la quantité de mouvement moyennes dans le temps pouvaient également être conservées si les deux ondes étaient polarisées circulairement mais avec une main opposée, quelles que soient les directions des deux ondes. . La non-conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement de la superposition de deux ondes planes polarisées elliptiquement n'est pas due à la forme des ondes planes elles-mêmes, mais plutôt aux définitions acceptées de l'énergie électromagnétique et de la quantité de mouvement. Peut-être aurons-nous besoin de modifier ces définitions afin de préserver la conservation de l'énergie-élan. Dans nos calculs, nous nous sommes limités à la superposition de deux ondes de même fréquence.

Riad
2018-09-15 11:25:56 UTC
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Expliquer ce problème à l'aide d'équations classiques est simple, bien connu et bien compris. Les valeurs de champ deviennent nulles en cas d'interférence destructrice et il n'y a pas d'énergie en conséquence - arrêt complet. L'explication QM est tout aussi simple. La probabilité de trouver un photon là-bas est nulle et aucune discussion n'est nécessaire. Alors, où est le problème, et il y en a clairement un dans la logique - à en juger par la longueur et le nombre de réponses.

Nous devons d'abord nous rendre compte que le rayonnement est quelque chose de spécial ... c'est l'avancée d'un champ de force dans le vide - mais comme si ce vide était un milieu, et quand nous ne pouvons ni voir ni ressentir aucun. Ce milieu est homogène, présente des propriétés constantes de perméabilité, de permittivité et même une résistance électrique de 376,73 ohms. Il a une vitesse de propagation constante à la suite de cela, et la vitesse est comme dans la matière, donnée par; la racine carrée du rapport du module d'élasticité en vrac divisé par la densité (obtenez ceci en divisant les deux côtés de E = mc ^ 2 par le volume. B = E / V, et ρ = m / V).

Lorsque nous traitons des ondes dans un milieu de matière, nous constatons que nous ne pouvons pas transférer d'énergie sans l'existence d'un puits qui absorbe cette énergie. C'est la base de la théorie des absorbeurs de Newman-Feynman. Vous pouvez établir une force tout le temps dans tout l'espace - avec ou sans absorbeur, mais pas d'énergie. Ainsi, la matière assise dans un champ de rayonnement intense aux points d'obscurité totale est soumise à un stress intense, mais ne reçoit aucune énergie. L'énergie est la force multipliée par la distance et la matière doit se déplacer pour absorber l'énergie. Pour cette raison, si vous avez un four à micro-ondes parfait, vous ne dépensez aucune énergie électrique dessus s'il est vide - bien qu'il soit plein de rayonnement intense avec des régions d'interférences destructives et constructives - acceptez la petite quantité nécessaire pour les établir. zéro.

Ainsi, la réponse simple n'est pas que l'énergie retourne à la source ce qui semble ridicule à mon avis, mais par la source ne donnant pas son énergie en premier lieu, car il n'y a pas d'absorbeur pour la prendre.Il y a cependant une exception mystérieuse à cela ... c'est qu'il est possible d'envoyer de l'énergie dans un espace infini même si nous n'y voyons aucun observateur - comme dans les antennes envoyant dans l'espace.Nous devons recourir ici aux masses éloignées de Mach pour fournir un absorbeur.

E.phy
2016-10-14 08:09:06 UTC
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Considérez la lumière comme des photons, alors les points noirs signifient qu'aucun photon n'a été détecté et les points lumineux signifient beaucoup de détection de photons.Puisque l'énergie des photons est toujours quantifiée: $ E = h \ nu $ il n'y aurait aucun problème sur la conservation de l'énergie.

Une question se pose, qu'est-ce qui fait qu'un photon "arrive" ici et pas là?La réponse est dans l'amplitude de la probabilité d'onde associée au photon.C'est l'amplitude de probabilité d'onde qui interfère, en conséquence la densité de probabilité devient le modèle d'intensité pour une grande quantité de quanta de lumière.

On dit souvent qu'un photon «interfère avec lui-même», mais c'est l'amplitude de probabilité de l'onde qui interfère.En ce sens, la déclaration est correcte lorsque vous pensez à la «fonction d'onde» comme au photon lui-même.

PD: la fonction d'onde pour les photons est toujours un problème discutable, mais des progrès ont été réalisés.Vous voudrez peut-être vérifier la théorie de la photodétection de Galuber.

Helder Velez
2012-06-29 08:15:39 UTC
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Le Poynting_vector

En physique, le vecteur de Poynting représente la densité de flux d'énergie directionnelle (le taux de transfert d'énergie par unité de surface, en Watts par mètre carré, W · m − 2) d'un champ électromagnétique.

Si l'expérience antilaser antilaser est réalisée dans le vide, il n'y a pas de dissipation thermique et les vecteurs de Poynting sont opposés, et annulés, pour la même intensité de champ et avec les champs déphasés. Pour les ondes planes (WP, lien ci-dessus):
"La grandeur du vecteur de Poynting en fonction du temps et de la position est": $ \ epsilon_0cE_0 ^ 2 \ cos ^ 2 (\ omega t- \ mathrm {k \ cdot r} ) $ et la moyenne est différente de zéro pour une seule onde de propagation, mais, pour deux ondes planes opposées d'intensité égale et 100% déphasées, le vecteur de Poynting instantané, qui mesure le flux d'énergie, est le vecteur $ \ vec {S} (t) = \ mathrm {\ vec {0}} $.

Si vous avez un faisceau électromagnétique à la fois, le travail peut être fait. Si vous en avez deux dans les conditions ci-dessus, aucun travail ne peut être extrait. (L'énergie est annulée, détruite,;)

MAIS, les choses peuvent être plus compliquées que décrites par les équations, car une antenne émettrice physique se comporte également comme une antenne de réception qui absorbe et reradiate etc, ... changeant et probablement détruisant ma première opinion.

Helder Velez
2012-04-18 15:44:45 UTC
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D'après ma réponse ici - PSE-anti-laser-comment-sûr-nous-sommes-que-l'énergie-est-transportée

Les vecteurs Poyinting, et les vecteurs de moment comme les champs E, B sont symétriques. Lorsque nous faisons de la «mise en forme de champ» avec des agrégats d'antennes, nous utilisons simplement des eq Maxwell et utilisons des ondes à chaque fois. Lorsque nous approchons d'une énergie nulle dans une région de l'espace, nous n'obtenons pas de rayonnement infrarouge pour «consommer» le champ annulé. Additif aux vecteurs E, B: Lumière + Lumière = 0

Les antennes dans les satellites (sous vide) fonctionnent de la même manière que celles à la surface de la Terre pour façonner l'intensité du champ.
Parce que les "vecteurs de Poyinting" ajoutent à null il n'y a aucun doute, imo, que l'énergie disparaît .

Voir l'expérience antilaser.

Nous n'avons pas de théorie? Ensuite, nous devons repenser.
L'énergie de l'OMI n'est pas transportée. Ce qui se propage n'est qu'une excitation du milieu (nous l'appelons photons) et l'énergie est déjà «dans le site» (vide, ou quel que soit le nom que nous appelons le milieu).

Physics 101
2014-08-25 04:06:35 UTC
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les vagues s'oblitéreront mais elles existeront toujours, elles ne bougeront tout simplement pas, elles changeraient simplement de forme (l'énergie ne peut pas être détruite, elle ne peut que changer de forme) donc quand les vagues se rencontreront, elles s'annuleront si bien changera en potentiel et la cinétique changera en son ou autre

luis fondeur
2015-02-14 02:44:10 UTC
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Lorsqu'il y a une interférence destructive complète de deux faisceaux lumineux, les équations de Maxwell prédisent que l'énergie devient nulle. Prenons le cas de deux faisceaux colinéaires cohérents, déphasés de 180 degrés, comme le cas de l'antilaser.

\ begin {align} E_1 = E_m \ sin (kx - \ omega t); \ quad E_2 = E_m \ sin (kx - \ omega t + p) \\ B_1 = B_m \ sin (kx - \ omega t); \ quad B_2 = B_m \ sin (kx - \ omega t + p) \ end {align}

$ E = E_1 + E_2 $ et $ B = B_1 + B_2 $ \ begin {align} E & = E_m \ sin (kx - \ omega t) + E_m \ sin (kx - \ omega t + p) \\ B & = B_m \ sin (kx - \ omega t) + B_m \ sin (kx - \ omega t + p) \ end {align} Mais, $ \ sin (kx - \ omega t + p) = - \ sin (kx - \ omega t) $, Alors, $ E = 0 $ et $ B = 0 $ et,

\ begin {align} UT & = U_E + U_B \\ & = \ frac12ԑ_0E ^ 2 + \ frac1 {2 \ mu_0} B ^ 2 \\ & = 0 \ end {align} C'est le classique interprétation de l'électromagnétisme des ondes lors d'interférences destructrices totales, à la suite de Maxwell. La description de Maxwell de l'énergie de l'onde lumineuse est une énergie ondulante qui atteint de manière prévisible un maximum et devient plus tard nulle. La solution proposée à ce problème est de calculer la moyenne de l'énergie lorsque les champs sont maximaux.

Quelle est la signification physique d'une énergie qui doit être moyennée pour avoir la grandeur réelle. Si le principe de conservation de l'énergie doit être appliqué à ce phénomène, l'énergie doit être constante, avoir une valeur unique pour chaque instant du mouvement de la vague. Quelle est la signification de cette situation qui n’a pas été reconnue depuis plus d’un siècle?

Ce que presque personne ne veut admettre, c'est que l'électromagnétisme est incomplet, car il ne peut pas décrire le rayonnement électromagnétique de manière adéquate, et générer une violation du principe de conservation de l'énergie.

Comme l'a dit Helder Velez : «Nous n'avons pas de théorie?». NON alors nous devons repenser. » Il a une proposition: l'énergie EM n'est pas transportée, seulement une excitation du milieu, le vide quantique, ou le plénum quantique comme je préfère l'appeler. Mais ce n'est qu'une idée, une intuition, sans support ni preuve.

Beaucoup de copier-coller des [autres réponses (défectueuses) de l'affiche] (http://physics.stackexchange.com/a/164734/25301).
J'ai fait une et une seule référence: Helder Velez.Le fait que son commentaire ait une ponctuation négative ne signifie pas qu'il est incorrect;seulement qu'ils ne sont pas d'accord avec lui.Je le soutiens dans la violation de la conservation de l'énergie.Je soutiens la "théorie EMG du foton" de Diogenes Aybar qui peut être trouvée sur http://www.journaloftheoretics.com/Links/Papers/EMG%20III.pdf.Il pense que le photon a un autre champ inhérent, le champ gravitationnel, où l'énergie va des deux champs électromagnétiques au champ gravitationnel, en gardant alors, à chaque instant l'énergie constante.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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