Ingenua de un experimento con la luz

Question

Aquí es un experimento de pensamiento.

Comenzar con una baja frecuencia maser, decir una frecuencia de 1 hz.

Poner un ventilador circular en el camino de la maser, con las hojas que cubren la mitad de la superficie que girar a través de. Correr lo suficientemente rápido que el maser es bloqueado por la mitad de un segundo y, a continuación, la radiación puede obtener a través de la mitad de un segundo.

No puedo pensar en la coherente maser de radiación como una onda sinusoidal, y si la parte de la ola más cercano al eje se bloquea, entonces yo ya sabía qué esperar. Sería la suma de un montón de mayor frecuencia de las ondas que cancelar la mitad del tiempo y no cancelar la otra mitad.

Poco ¿y si en lugar de bloques de todo en un lado de la onda sinusoidal? Lo que sucede?

Usted todavía puede obtener una gran cantidad de altas frecuencias de las ondas que cancelar la mitad del tiempo. Pero también algo que no se puede borrar. No promedio de cero.

La radiación que se ajusta a una onda sinusoidal de remolcadores cargos de ida y vuelta. Si se quita la parte que tira de ellos hacia atrás, ¿ qué queda de los remolcadores delante de ellas, en promedio?

O hace algo diferente a suceder? Tal vez algo que yo no esperaría?

Answer 1

Lo que has escrito es bastante correcta. No hay nada malo con tajar una ola como esta, ni con el promedio del campo eléctrico de ser distinto de cero. Si una antena recibe esta señal, los electrones en el interior de simplemente ser periódicamente empujó a un lado y luego relajarse de nuevo a su posición neutral durante la cero partes de la ola. Si se conecta la antena a un espectrómetro o osciloscopio, usted verá que la ola ha adquirido los componentes de frecuencia en múltiplos enteros de la frecuencia original (2 Hz, 3 Hz, etc.).

Answer 2

Marca H la respuesta me dio una especie de epifanía. De repente las cosas empezaron a encajar.

Mi carrera de física de la clase presentada la luz como ondas. La luz puede ser polarizada, lineal o circular o elíptica. O puede ser polarizada, una combinación aleatoria de los demás. Tiene la frecuencia y la longitud de onda y velocidad constante en el vacío. Yo no entendía lo que haría que la luz sea así. ¿Por qué es que la naturaleza fundamental de la misma? Lo que realmente está pasando?

Ahora veo. Clásicamente, la radiación electromagnética es emitida por una aceleración de la carga.

Supongamos que tenemos una carga en $S$ y un cargo $T$. Llame al vector entre ellos $n$. $S$ tiene una velocidad de $v$ en la misma dirección como $n$, y también una aceleración perpendicular a $n$$v$. Luego hay una fuerza en $T$ que es perpendicular a $n$, que ES la radiación. Esta situación - $n$ $v$ misma dirección, la aceleración perpendicular -- crea el más fuerte radiación.

Si la fuente pasa a oscilar de nuevo y la fuerza en una onda sinusoidal, a continuación, se creará un linealmente polarizados de onda de la radiación perpendicular a su movimiento.

Si la fuente pasa a viajar en un círculo a velocidad angular constante, entonces se crea la radiación que está linealmente polarizada en el plano de su viaje, y circularmente polarizada perpendicular a ese plano, y elípticamente polarizada en entre las.

Si la fuente de la siguiente manera alguna otra ruta de acceso de su movimiento se puede dividir en ondas sinusoidales con el análisis de fourier, por lo que se verá como la misma cosa dividida en trozos.

Las únicas razones para pensar en la luz como polarizado ondas sinusoidales son los primeros que los cargos no suelen oscilar como ondas sinusoidales o en círculos o elipses). Y segundo, que el análisis de fourier hace que sea conveniente para pensar en ellos de esa manera independientemente.

Así que si una carga pasa a través de un acelerador lineal, siendo acelerado todo el tiempo, hace que la radiación. La radiación es más fuerte perpendicular a la partícula. No hay ninguna longitud de onda. No hay ninguna frecuencia. Es sólo un pulso de radiación que dura desde el momento en que la carga es de primera acelerado hasta que deja de ser acelerado. Cuando la radiación se encuentra con una carga empuja la carga lateral en comparación con la dirección de la fuente de carga en el momento de la radiación a la izquierda, para el cargo de destino en el momento en que la radiación que llega.

No tiene que ser cualquier onda. Simplemente, hay veces que hay.