-
Amikor fénysugarat vetítenek (mondjuk) a Föld felszínéről kifelé az űrben. A feltétel az, hogy végtelenig nincs akadálya (csak vákuumban utazik). A kérdésem az, hogy meddig mehet el az a fénysugár?
-
Ezenkívül fénysugár helyett ha figyelembe veszek egy lézersugarat ugyanazokkal a feltételekkel, akkor meddig lehet egy lézersugár megy?
Hasonlítsa össze mindkét helyzetet.
És a fény (fénysugár és lézersugár) megáll-e egy bizonyos távolság megtétele után vagy nincs vége ?
Megjegyzések
- Nem egészen biztos abban, miért van ‘ a fejedelem. Az iantresman válasza elég jól megválaszolja a kérdést.
- Egyetértek w / @ HDE226868
- lehetséges másolatokkal: physics.stackexchange.com / q / 18555/2451 , physics.stackexchange.com/q/105980/2451 és az ott található linkek.
- az első kérdésed lényegében ennek enyhe változata: A világegyetem közepén elhelyezkedő csillag hány százaléka éri el közvetlenül az univerzum szélét?
- Válaszom után, amely tartalmazza a következőt: ezt a rajzfilmet felértékelték, visszavonták, megjelölték és törölték. Szeretném ezt megjegyzésként megosztani veled. Boldog karácsonyt mindenkinek.
Válasz
Elméletileg a foton (vagy a fotonsugár, ott) valójában nem “a különbség” végtelen távolságot tehet meg, miközben folyamatosan $ c $ sebességgel halad.
Mivel a fotonok energiát tartalmaznak, $ E = h \ nu $, akkor energiamegtakarítás megköveteli, hogy a foton csak kölcsönhatás útján (például abszorpció egy atomban) pusztuljon el. Semmi sem okozhatja, hogy a foton bizonyos távolságok után egyszerűen megálljon, csak valamiféle kölcsönhatás.
Ne feledje, hogy a nagyon távoli galaxisokból származó fény egy része néhány milliárd éves és átutazott. sok yottameter idejutni. Például ha Hubble űrtávcső nem szívta volna fel őket , folytatták volna utunkat galaxisunkon keresztül (amíg valami más nem állította meg).
Hozzászólások
- Ez a ‘ olyan lenyűgöző gondolat, amúgy … Hogy mindezek a dolgok hosszú ideig utaztak ilyen ideje elérni minket … (Don ‘ még ne is kezdje elrontani ezeket a mitikus elmélkedéseket beszéddel az abszorpcióról és az re emisszióról]
- Igen, de a lényeg az, hogy akkor az, akit látunk, nem biztos, hogy minden en messze beutazta: P
- Meg tudná magyarázni a downvoter, hogy mit gondol rosszul áll a bejegyzésemmel?
Válasz
-
Egy foton halad “sebességgel fénytől “, amíg el nem akadályozzák. A sebesség és az eltelt idő alapján kiszámíthatja, hogy a fény meddig fog haladni.
-
A lézerfény több “fázisban” lévő fotonból áll, amelynek pontosan ugyanaz a fázisa. tulajdonság ebben a tekintetben, mint magányos foton.
Megjegyzések
- Van-e a fénynek STOP némi távolság után?
- Csak akkor, ha mással lép kölcsönhatásba, azaz. abszorbeálódik egy atom vagy más részecske eltalálása után. Ellenkező esetben nincs oka annak, hogy egyszerűen eltűnjön.
- Ott ‘ nemcsak oka, hogy csak eltűnjön, de nem is pusztulhat el, mert ezzel sérti az energia megőrzését.
- Érdemes megjegyezni, hogy a tér nem vákuum, hanem vékony plazma, amely kölcsönhatásba léphet a fotonnal, megakadályozva, hogy a végtelenbe utazzon.
- @iantresman Kérjük, dolgozzon ki vagy adjon meg egy forrást arra, hogy a helyet vékony plazmának tekintse. Tisztában vagyok a vákuum állapot kvantumhab jellegével, erre utalsz ‘? Celtschk – a foton eltűnhet, amíg csak nagyon röviden;)
Válasz
Ne feledje, hogy helyes, hogy egy foton végtelen idő alatt végtelen távolságot képes megtenni, de nem képes elérni az univerzum bármely kívánt pontját .
Ezt az univerzum tágulása okozza, ami szintén oda vezet, hogy a megfigyelhető univerzumon kívül nem kaphatunk információt.
Megjegyzések
- Én ‘ hallottam ezt az úgynevezett ” kommunikációs horizont “; a Wikipedia cikk jelenleg jövőbeli horizontnak hívja .
- Valószínűleg több lehetőség is van, hogyan hívhatjuk; Nem vagyok bennszülött, ezért nem tudom ‘ nem tudni biztosan
Válasz
Egy apró kiegészítés a többi válaszhoz: Bár valóban igaz, hogy a fény soha nem fog leállni, ha nem üt be semmit, azonban elmozdul a piroson, és így kevésbé lesz energikus, az univerzum tágulása miatt. Például a kozmikus mikrohullámú háttér fotonokból áll, amelyek az atomok keletkezésekor visszakibocsátódtak. Viszont akkor a világegyetem hőmérséklete körülbelül $ 3000 \, \ rm K $ volt (kb. olvadáspontja a vas), míg manapság a kozmikus mikrohullámú háttér hőmérséklete csupán 2,7 USD \, \ rm K $. Tehát a CMB-ben látott fotonok több mint 13 milliárd évig utaztak, anélkül, hogy eltűntek volna, azonban a frekvenciájuk látható fény a mikrohullámokig.
Megjegyzések
- Ez azt jelenti, hogy az egyes fotonok energiát veszítenek? Vagy inkább a fotonok csökkenő száma nekünk, ami kevesebb energiás sugárzást eredményez?
- @Aziraphale az egyes fotonok energiát veszítenek (lásd sok kapcsolódó kérdést / választ ezen a webhelyen, hogyan kapcsolódik ez az energiatakarékossághoz stb.)
- A fotonok nem ‘ nem veszítik el az energiát, vagy ‘ pirosra váltak ‘. A többi keretben kibocsájtották eredeti energiájukat. Ha egy másik nyugalmi keretben mérjük az abszorpciójukat (pl. ‘ látva ‘), akkor azt észleljük, hogy pirosak vannak eltolva. / li>
- @Julian: Két dolgot összetévesztesz: A relatív mozgás miatti vöröseltolódás valami más , mint a kozmikus tágulás miatti vöröseltolódás. Ezért van az is, hogy a kozmikus horizonton a tömeges tárgyak ” relatív sebessége ” a relativitás megsértése nélkül is elérheti a fénysebességet: div id = “e29e5405f5”>
nem az objektumok közötti relatív sebesség a speciális-relativisztikus értelemben, hanem maga a tér tágulása.
Válasz
Feltéve, hogy nincs semmi, amellyel a foton kölcsönhatásba léphet (azaz vákuumban nézzük), az átlagos szabad út végtelen lesz; vagyis örökké folytatja az utazást egy adott irányban. Semmi sem állítja meg a foton útját. Ennélfogva önkényesen messzire megy. Akár egyetlen foton, akár lézer van, a válasz nem változik.
Az a tény, hogy a foton vonalak soha nem fognak véget érni, egy másik releváns tényben nyilvánul meg. Ha megnézzük a fény I $ $ intenzitását. a pontforrástól távol eső $ r $ sugarú gömbön az intenzitás $ 1 / r ^ 2 $ -ként csökken. Pontosabban, ha $ P $ az adott forrás ereje, akkor $ I (r) = \ frac { P} {4 \ pi r ^ 2}. $ A nevezőben szereplő $ 4 \ pi r ^ 2 $ csak a gömb felülete.
Gondolhatja, hogy ez viszonylag triviális, de valójában , ez valójában elég mély tény. A 20. századi munkából tudjuk, hogy vannak részecskék, amelyek hasonlóak a fotonokhoz, de némi eltéréssel. Ezek egyike a $ Z $ -boson. A tömeg nélküli fotonokkal ellentétben a $ Z $ bozon hatalmas. Tömege 91 dollár körüli GeV / c ^ 2 $, ami körülbelül 97-szer olyan hatalmas, mint egy proton. Ha elvégezte a $ Z $ -bosonok megfelelő elemzését, akkor azt találta, hogy ezek bomlanak, és a bomlási hossza $ 10 ^ {- 18} m $ nagyságrendű. A $ Z $ bozon átlagosan csak kb. ennyire vákuumban. Ez a fenti intenzitás eltérő funkcionális formájához vezet, amelynek exponenciális csillapítása lesz. Valójában ez a tömeg lényegében egyenértékű a fotonok vizsgálatával olyan közegben, amely disszipációt biztosít (például szupravezető belsejében). p>
Az a tény, hogy a foton nem éri ugyanazt a sorsot, valójában annak tömegtelenségének a következménye. A foton tömegének számos lehetséges korlátja van. Természetesen csak az a tény, hogy a fotonokat nagyon messziről látjuk, egy (meglehetősen erős) felső korlátot jelent a foton tömegében, bár talán kissé megtévesztő, mivel vannak bizonyos szokatlan modellek, amelyek elkerülik ezt az erős kötést.A mai napig a legerőteljesebb, modellfüggetlen határok körülbelül $ 10 ^ {- 14} eV / c ^ 2 $, vagyis kb. $ 10 ^ {23} $ -kal alacsonyabb tényező, mint a protonok tömege.
Válasz
Egy fénysugár vagy egy lézersugár addig nem áll le, amíg el nem éri az akadályt.
Ha van nincs akadály, a fény SOHA nem áll le. Nincs vége.
Válasz
Legyen az egy fénysugár vagy fénysugár, a fotonok addig utaznak, amíg el nem szívódnak. A fotonok nem állhatnak meg, mert állandó sebességgel, a fénysebességgel haladnak, vagyis nem tudnak gyorsulni vagy lassulni. Hullámhosszuk azonban idővel változik az univerzum tágulása miatt, vagyis hullámhosszuk önmagában nagyobb és laza energiát kap, mert $ E _ {\ gamma} $ és $ \ lambda $ fordítottan arányosak,
$ E _ {\ gamma} = \ frac {hc} {\ lambda} $.
Válasz
A “fénysugár “fotont” kell lélegezni, mert itt fizikáról beszélünk.
Egyetlen foton és egy lézersugár között ebben az esetben nincs különbség. Minden foton addig folytatja az utazását, amíg le nem áll, minden egyes foton “megkülönböztethetetlen” másoktól (abban az értelemben, hogy nem különbözik belülről). A lézersugár fotonjai csak ugyanazon az energiaszinten vannak és ugyanabba az irányba haladnak (tökéletes lézert feltételezve), de ennek nincs jelentősége a kérdés szempontjából.
A fotont csak kölcsönhatással lehet megállítani. elegendő energiával. Ha az interakció alacsonyabb energiájú vagy gravitációs mező, akkor a foton eltér, de folytatja a “mozgást”.
És a fény (fénysugár) és a lézersugár) megáll, miután megtett egy kis távolságot, vagy nincs vége?
Úgy gondolom, hogy szeretné tudni, hogy egy foton képes-e utazni az Univerzumon kívül . Ha egy foton eléri az Univerzum határát, folytatja utazását, meghosszabbítva magát az Univerzumot!
Válasz
Newton “s első törvény azt állítja, hogy egy részecskének állandó sebessége lesz, hacsak külső erő nem hat rá. A fotonnak nincs tömege, de ennek ellenére az első törvény továbbra is érvényes a fény esetében.
- Amikor egy fénysugarat vetítenek (mondjuk) a Föld felszínéről kifelé az űrben. Ennek feltétele, hogy végtelen (csak vákuumban halad). A kérdésem az, hogy meddig mehet el az a fénysugár?
$$ x = vt $$
Ebben az esetben $ c = v $ ahol $ c $ a vákuumban haladó fény sebessége (konstans) és a $ t $ a kérdésedben megadott információk alapján $ \ rightarrow \ infty $ másodpercig látszik.
A fény távolsága attól függ, hogy mennyi ideig utazott, mert $ c $ állandó vákuumban, ami:
$$ x \ rightarrow \ infty $$
- A fénysugár, ha egy lézersugarat veszek figyelembe azonos feltételekkel, akkor meddig mehet el egy lézersugár?
Ugyanaz, mint az 1. esetén.
Hasonlítsa össze mindkét helyzetet.
Az egyik egy fénysugár, amely végtelenül halad egy a vákuum, a másik pedig a koherens fény több sugara, amely végtelenül halad a vákuumban.
Válasz
Az a távolság, amelyet a részecske megtehet részben a tömege határozza meg.
Ha a részecske tömege kisebb, mint 7 eV, akkor csillapítás nélkül átkelhet az univerzumon.
Megjegyzések
- Arra törekszik, hogy részletezze, hogyan jutott erre a következtetésre?
- mi ” keresztezi az niverzumot?
- És hogyan ” csillapítja a ” egy részecskét?