גלי אור אלקטרומגנטיים???

[sivan120]

גלי אור אלקטרומגנטיים???

למה גלי אור קרויים אלקטרומגנטיים- האם הם מייצרים חשמל או כוח מגנטי כמו מטענים חשמליים או מגנטיים?

 

[squalus]

אור זה סוג של קרינה אלקטרומגנטית

הספקטרום של קרינה אלקטרומגנטית נע בין גלי גאמא לגלי רדיו. האור הנראה הוא חלק קטן בספקטרום הזה, אבל יש לו אותן תכונות כמו לכל סוג קרינה אלקטרומגנטית אחרת. הכח האלקטרומגנטי נישא ע"י הפוטון. להסברים יותר מפורטים תאלצי לחכות למישהו שמבין קצת יותר ממני בפיזיקת חלקיקים.

 

[ב ן ח ו ר י ן]

אלקטרומגנטיות ואור

אם אני לא טועה, מקסוואל גילה את זה- שהאור מתנהג כגל של שדה כוח, גל אלקטרומגנטי אשר מתפשט בתווך. הכוח החשמלי והכוח המגנטי הם שני כוחות שאוחדו לכוח האלקטרו-מגנטי (מגנט גורם לכוח חשמלי וכוח חשמלי גורם למגנט).

 

[deathcaster]

שיפוץ קטן

ג'יימס קלרק מקסוול לא גילה את התנהגות האור כגל אלקטרומגנטי, הוא הראשון שהצליח לתאר מתמטית את ההתנהגות הזו. הוא הראה שקרינה אלקטרומגנטית לרבות אור היא תנועה של שדה חשמלי ומגנטי במקביל (או יותר נכון בניצב

) מה שמקסוול גילה או יותר נכון הוכיח הוא שהשדה החשמלי והמגנטי מתפשטים בצורת גל במהירות האור (בואקום). מאקסוול עשה סדר מתמטי עם הפיזיקה שניסו פארדיי, אמפר ועוד. אך עדיין האמין בהאור נע בחלל בתווך שנקרא אתר, דבר שהופרך בניסוי מיקלסון מורלי הראשון שגילה את הקשר בין חשמל ומגנטיות היה הנס כריסטיאן אורסטד. האיש שבזכותו קיימת האלקטרוניקה והמחשב שממנו אני מקליד הודעה זו.... וכמו כל הגילויים הקלאסיים בעולם המדע... גם גילוי זה נבע מטעות

 

[מילטון גון]

ממש לא נסחפת

עם המילה "כל" במשפט האחרון...

 

[deathcaster]

ולכן ה-../images/Emo13.gif שנותן לי לגיטימציה לעשות זאת

 

[uzi2]

לא ממש מבין את המשפט האחרון שלך

שרשום בסוגריים. או שהוא לא נכון או שהתכוונת למשהו אחר ממה שרשמת. איחוד הכוחות, החשמלי והמגנטי קשור לטרנספורמציה ביניהם תחת יחסות פרטית. אפשר להמחיש זאת גם ללא יחסות פרטית: צופה שרואה שני מטענים במנוחה, רואה שיש ביניהם רק כוח חשמלי (אני מתעלם מתכונות אחרות של המטענים). לעומת זאת עבור צופה שנע במהירות קבועה יחסית לצופה הראשון, המטענים נמצאים בתנועה, ולכן יש ביניהם גם כוח חשמלי וגם כוח מגנטי. מדובר בשני צופים שנמצאים במערכות צירים אינרציאליות, והם רואים בדיוק את אותו תהליך פיסיקלי רק בשתי מערכות צירים שונות. לכן אם אנו מנסחים את חוקי הפסיקה בצורה שהם יהיו זהים בכל מערכות הצירים, הכוח החשמלי והכוח המגנטי אמורים להיות מניפסטציות של אותו כוח שנקרא לו הכוח האלקטרומגנטי.

 

[deathcaster]

אני אסביר את מה שהוא התכוון אליו

כיוון שאנו לא בשיעור פיזיקה ויש לפשט את הדברים ללא צורך בטרנפורמציות לורנץ או יחסות פרטית

"מגנט גורם לכוח חשמלי"- שים מגנט חלול, העבר מוט מוליך בתוכו, והרי לך זרם חשמלי, כלומר כוח חשמלי. "כוח חשמלי גורם למגנט"- קח 2 תיילים מוליכים,מקבילים זה לזה, העבר ביניהם זרם חשמלי, היינו כוח חשמלי, אם הזרמים יהיו בכיוונים מנוגדים, ייווצר שדה מגנטי של משיכה בין התיילים, אם הכיוונים זהים- כוח דחייה מגנטי. פשוט - לא?

 

[uzi2]

הבנתי, אבל אם כך, צריך גם להיזהר

כי, נוכל להסתכל למשל על דינמו. בדינמו שדה מגנטי משתנה יוצר מתח חשמלי או כוח חשמלי. מצד שני גם הכוח שיוצר את התנועה היחסית של המגנט והסליל בדינמו (שהוא למשל כוח מכני) מעורב. מעברים בין סוגים שונים של אנרגיות פוטנציאליות שהופכים מכוח אחד לכוח אחר, יש לנו גם בין כוחות שלא אוחדו.

 

[deathcaster]

ושוב....

זה לא פורום פיזיקה (ואין ספק שהידע שאתה מפגין כאן בפיזיקה הוא יותר ממה שאי פעם למדתי אי שם בתואר הראשון) ואנחנו לא צריכים להיכנס למושגים הללו בשביל להעביר את המסר בצורה פשוטה לקורא הממוצע

ולפי תגובת מנהל הפורום, נראה שהוא מסכים איתי.

 

[uzi2]

מה אתה רוצה ממני?

לא נכנסתי לתורת היחסות הפרטית, ולא נכנסתי לטרנספורמציות כגון לורנץ, מי שהזכיר אותה היית אתה. הסבר מטעה הוא הסבר מטעה, בין אם הוא נכנס לרמה גבוהה בפיסיקה, ובין אם לא. ההסבר שנתתי בתשובתי, הותאם לרמה של אדם שרק מכיר מושגים בסיסיים, ולמעט כמה טעויות טייפו שאני מקווה שלא מסבכות את ההבנה, הוא הסבר פשוט. הערה אחת שמתי למתקדמים ואותה שמתי בסוגריים וציינתי שהיא למתקדמים.

 

[ב ן ח ו ר י ן]

זה בסדר גמור- כל הסבר מפורט יתקבל בברכה

אנחנו כאן לחקור דברים ולנסות להבין אותם וכל מיני גישות או שיטות הסבר או הרחבות זה רק טוב.

 

[deathcaster]

תגובה

לא רוצה ממך כלום, רק שתמשיך לרשום את הודעותיך האינפורמטיביות. אם הודעתי נראתה לך תוקפנית מסיבה כלשהי....צר לי היא לא.

 

[ב ן ח ו ר י ן]

../images/Emo45.gif

 

[uzi2]

תשובה

כשם שגל בים מתואר כל ידי גובה המים ואופן השתנות גובה המים במיקום ובזמן הוא כשל גל. כך הגל האלקטרומגנטי מתואר על ידי השדה החשמלי או השדה המגנטי כתלות במקום או בזמן, ובגלים אלקטרומגנטיים, הם משתנים במקום ובזמן בצורה גלית. כאשר מחפשים פתרונות למשוואות של החשמל והמגנטיות ושואלים באלו סיטואציות שדה חשמלי או מגנטי יכולים להתקיים מבלי לדעוך חזק רחוק ממטענים חשמליים או מזרמים חשמליים, מסתבר, שהפתרון היחיד למשוואות של הפיסיקה (במקרה שלנו - משוואות מקסוול) הוא פתרון מהצורה של גל, שבו השדה החשמלי פרופורציונלי לשדה המגנטי, ואי לכך ניתן לראות את הגל האלקטרומגנטי כגל שבו עוצמת השדה המגנטי בכיוון כלשהו משתנה במרחב ובזמן בצורה גלית, ובאותה מידה ניתן להסתכל על השדה החשמלי במקום על השדה המגנטי, (שכן הם פרופורציונליים - למתקדמים: השדה המגנטי בכיוון מסויים, יהיה מאונך לכיוון תנועת הגל. ויהיה פרופורציונלי לשדה החשמלי בכיוון השלישי). העין שלנו רגישה לתחום מאוד צר של תדירויות של הגל האלקטרומגנטי, שהוא בסביבת 10 בחזקת 14 הרץ. ואנו מפרשים זאת כאור נראה. אור נראה מיוצר בד"כ על ידי אלקטרונים באטום כאשר הם משנים את המסלולים שלהם סביב האטום, וכמובן שזה נובע מכך שלאלקטרון יש מטען חשמלי. ועוד הערה - מטענים מגנטיים טרם התגלו. התאוריה אמנם מאפשרת את קיומם, אך כנראה שאין. ועוד הערה, אור יכול לייצר זרם חשמלי - למשל בתאים פוטואלקטריים.

 

[squalus]

ההערה האחרונה חשובה

כי בניגוד לדעה הרווחת בציבור שאלברט איינשטיין קיבל את פרס הנובל על תיאורית היחסות, הוא קיבל אותו על תיאור האפקט הפוטואלקטרי.

 

[uzi2]

אכן.

אם כי לא קשה להבין מדוה הטעות הזאת רווחת בציבור. תורת היחסות הכללית נחשבת ליצירת מופת של אדם יחיד. היחיד שיכול להתחרות ביצירת המופת הזאת, זה ניוטון, ואם היית שואל - מכל אינספור הדברים החשובים שאיינשטיין עשה, לאיזו עבודה הכי מגיע שיתנו לו פרס נובל, אז התשובה היתה חד משמעית - לא ההסבר לאפקט הפוטואלקטרי, אלא תורת היחסות הכללית. אבל ההסבר על האפקט הפוטואלקטרי הוא נתן קודם לכן, וגם זכה על כך בפרס נובל. כאשר פיתח את תורת היחסות, כבר היה לו פרס נובל, ולא נותנים יותר מפרס נובל אחד באותו התחום לאותו האדם. כך יצא שהדבר הכי מדהים שנעשה במאות האחרונות לא העניק ליוצרו פרס נובל. כשעוזבים את תורת היחסות הכללית, אז אין ספק שההסבר לאפקט הפוטואלקטרי היווה אחת מאבני הדרך החשובות לקראת פיתוחה של תורת הקוונטים.

 

[ב ן ח ו ר י ן]

וההסבר שלו לאפקט הפוטואלקטרי התרחש באותה שנה

שבה הוא פרסם את תורת היחסות הפרטית. גם בתורה הזו עשה איינשטיין פריצת דרך, בכל עניין מהירות האור הקבועה ופיתוח המימד הרביעי של מרחב-זמן. לפי מה שהבנתי הוא קיבל את הפרס על האפקט הפוטואלקטרי בגלל שעל ההסבר הזה היו הכי פחות חילוקי דעות (הוא פרסם את תורת היחסות הכללית ב-1915, 6 שנים לפני שקיבל את הפרס). אפשר להגיד שגם האפקט הפוטואלקטרי תרם לכל עניין מכניקת הקוונטים- רק שאני לא יודע כמה היא היתה דומיננטית בתחילת שנות ה-20 (פלנק לפני טיפל בכל עניין ספקטרום הקרינה מ"גוף שחור" ואיינטשיין נתן את ההסבר הפוטואלקטרי אבל ב-1921 נראה לי שרק התחילה ההתענינות בתחום הפיזיקה הקוונטית...

 

[מילטון גון]

כמעט מדוייק

היו שני בני אדם שקיבלו שני פרסי נובל באותו התחום, ג'ון ברדין בפיזיקה ופרדריק סנגר בכימיה (אלא אם כן ויקיפדיה מטעה שוב בפרטים). באופן אירוני - שני האנשים רחוקים מלהיות השמות המפורסמים ביותר בתחום שלהם.

 

[deathcaster]

מממממ.....

לא יודע אם פרסום בגלל האדם עצמו, אבל אין סטודנט בכימיה/מדעי הטבע/החיים על כל נגזרותיהם שלא מכיר את סאנגר, יש ריאגנט על שמו שכל סטודנט כזה נפגש עימו במהלך מעבדה בסמסטר הראשון ו/או שני ללימודיו. כל מעבדת מחקר שעוסקת בחלבונים, משתמשת בריאגנט זה קישור למטה: