Сап, наукач. Сразу хочу сказать, этот тред не про разоблачение СТО или ОТО. Я просто решил сделать симуляцию эксперимента Майкельсона-Морли и сразу столкнулся с проблемой. А именно отражение плоского волнового фронта от движущегося зеркала. На рисунке 1 представлена схема эксперимента. Как видите, свет отражается от зеркала под меньшим углом чем 90 градусов. Почему так происходит? Ответ - на рисунке 2. Плоский волновой фронт налетает на движущееся зеркало. Красным и синим обозначены его края. Сначала красный луч отражается от зеркала под углом 90 градусов и идет вверх. Но, синему лучу приходится догонять зеркало, поскольку оно от него удаляется. А за это время красный луч пройдет дополнительное расстояние А. Таким образом, когда весь волновой фронт отразится от зеркала, он будет повернут на некоторый угол. Пока все хорошо. Теперь посмотрим, как дальше будет двигаться новый волновой фронт. И здесь у меня появилась проблема. Сами лучи будут продолжать двигаться ровно вверх, но волновой фронт будет скошен(рисунок 3.1). Это если в лучевом приближении. Если воспользоваться принципом Гюйгенса-Френеля, тогда все становится лучше(рисунок 3.2). Значит, надо использовать для моделирования этот принцип. Но тут начинаются трудности. Предположим, что мы берем плоский волновой фронт. По принципу Гюйгенса-Френеля каждая точка волнового фронта является вторичным источником сферической волны, а новый волновой фронт - огибающая этих сферических волн. Ну окей, смотрите на рисунок 4. От плоского волнового фронта у нас волны расходятся во все стороны, в том числе и назад. Что делать? Где ошибка? Либо я не понимаю принципа Гюйгенса-Френеля, и волны, распространяющиеся назад и вбок от волнового фронта каким-то образом уничтожатся благодаря интерференции, либо есть какая-то другая причина, почему свет от движущегося зеркала отражается под другим углом. С оптикой движущихся сред не очень знаком. Когда нам давали это в универе, то ни разу не объясняли, почему так происходит. Помогите, анончики.
Выложишь свою симуляцию на гитхаб? Мне интересны такие вещи, смотреть как работают физические законы.
Я хотел запилить ролик на ютуб, но столкнулся вот с такой проблемой. На гитхаб тоже выложу, раз просишь.
>С оптикой движущихся сред не очень знаком.
А какая среда у тебя движется?
Движется зеркало. Насколько я знаю, все явления, где волна проходит или взаимодействует с движущейся средой или движущимися поверхностями, входят в оптику движущихся сред.
Оп снова на связи. Я тут подумал, а ведь принцип Гюйгенса-Френеля неочень-то физичен. Если у нас есть просто волновой фронт в вакууме, то что может являться вторичным источником сферических волн? Ничего. А вот если мы рассмотрим зеркало, то там как раз есть вторичные источники света - атомы вещества, которые переизлучают свет во всех направлениях. То-есть можно смоделировать принцип Гюйгенса-Френеля только на зеркале. Имею ли я право так делать? Кстати, даже в таком случае свет все равно пойдет не только в одном направлении, а во всех. Просто, возможно, во всех прочих местах он интерферирует. Это так?
Ты электродинамику хорошо понимаешь? Источник волн - изменение Э/М полей. И принцип работает нормально, если ты все промоделируешь по формуле из википедии. Естественно, что нужно просчитать суперпозицию всех волн.
Плоские волны нефизичны.
Принцип Гюйгенса-Френеля для даунов, которые не могут другими способами построить передний фронт. В реальности фотоны не переизлучаются при отражении во все стороны, как круги на воде. Фотон это вполне себе частица, а не волна, но с периодической структурой, поэтому при движении фотона кажется что она волна. Ты пилишь эксперимент ММ для кругов на воде или для фотонов в эфире? Убирай из из симуляции единый фронт и делай для начала как оно есть в природе - поток частиц.
Фотоны обладают определенными свойствами. Взгляни на картинки - фотон это сцепленная дорожка неких частичек (максимумы электрической и магнитной энергии приходятся на одно место в пространстве), которые отражаются упруго как мячики, но поскольку они сцеплены это может влиять на отражение. Еще, как видно из картинок, у фотона четко выражена ось, вдоль которой они распространяются, это нужно учитывать при отражении. Фотон распространяется в среде с постоянной скоростью, и если при отражении от зеркала скорость относительно среды поменялась, то за короткое время фотон тормозится или ускоряется вдоль своей выделенной оси, а вдоль перпендикуляра к ней только тормозится. Еще возможно в движении фотона есть некоторые нюансы другие нюансы, хорошо подумой.
>этот тред не про разоблачение СТО или ОТО
Это ты сейчас так считаешь. Когда запилишь работающую симуляцию, тогда посмотрим.
Я изначально хотел сделать просто поток частиц, но тогда возникает проблема. Если представить фотон как шарик или как точку, то от зеркала она отразится на 90 градусов, а не на меньший угол. Принцип Гюйгенса-Френеля, как ты и сказал - тоже лажа. Значит, надо использовать уравнения Максвелла в лоб, тогда все должно сработать. В то время так все расчеты и делали, подозреваю.
Уравнения Максвелла сильно ограничены, в них многое не заложено.
ОП, все гораздо сложнее, чем ты думаешь.
Для описания движения света сейчас используются ёба-методы Монте-Карло вроде этого https://en.wikipedia.org/wiki/Monte_Carlo_method_for_photon_transport, где учитывается вероятностная природа фотона, либо FDTD https://en.wikipedia.org/wiki/Finite-difference_time-domain_method. Может и еще какие методы есть.
Для описания движения света сейчас используются ёба-методы Монте-Карло вроде этого https://en.wikipedia.org/wiki/Monte_Carlo_method_for_photon_transport, где учитывается вероятностная природа фотона, либо FDTD https://en.wikipedia.org/wiki/Finite-difference_time-domain_method. Может и еще какие методы есть.
Так, ОП снова в треде. Погуглил вот эти вещи, погуглил некоторые другие, и понял, что разных моделей-то дохуя. Причем непонятно, каким можно верить, а каким нет. Больше всего заинтересовал FDTD, потому что это фактически численное решение уравнений Максвелла. То-есть тот аппарат, который использовался во времена самого эксперимента. Может его использовать? Еще нашел вот такую штуку: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0143-0807/34/1/L1/meta;jsessionid=86009D1955079D58BC2BED81983A15B4.c2.iopscience.cld.iop.org - насколько это валидно? Очень просто, но, там используется модель фотона, в частности импульс фотона, а эта модель младше эксперимента. В общем, анончики, советуйте что-нибудь. Кто-нибудь занимался моделированием света?
>понял, что разных моделей-то дохуя
Делай для всех моделей.
Ох блять, мы тогда опа года 2 не увидим.
Ну не всё же сразу. Сначала одну модель, потом вторую, потом третью. Хуле их там делать. Максимум, если не понятно, то по модели в день, а если всё понятно то за полчаса-час.
Мимокрок, но я не могу понять: почему угол падения равен углу отражения в зеркале? Ведь фотоны это не мячики, которые отскакивают от стенки. Фотон испускается одной единственной частицей, и поглощается одной единственной частицей. Его полет между испусканием и поглощением - это вся его жизнь.
В зеркале фотон поглощается свободным электроном в металле зеркала и уже заново испускается в другом направлении.
Если движется зеркало и вместе с ним электроны, то испущенные ими фотоны должн
В зеркале фотон поглощается свободным электроном в металле зеркала и уже заново испускается в другом направлении.
Если движется зеркало и вместе с ним электроны, то испущенные ими фотоны должн
Фотон отражается во все стороны, но во всех направлениях, кроме направления по углу отражения, вероятность его появления околонулевая. Это зависит не от одного атома, который его поглотил, а от всей 3д структуры - все атомы участвуют в этом процессе. Один изолированный атом в вакууме будет испускать фотон в случайном направлении.
Хорошо. Я тебя услышал. Но в это можно верить с тем же успехом, что и в бога.
Мне же интрересно вот что: какой закон бога срабатывает в этом случае?
Мне же интрересно вот что: какой закон бога срабатывает в этом случае?
>Ведь фотоны это не мячики, которые отскакивают от стенки.
Пруф?
>В зеркале фотон поглощается свободным электроном в металле зеркала и уже заново испускается в другом направлении.
Пруф?
>Пруф?
Существование фотоэффекта, эффекта Комптона
>Пруф?
Зеркало не поляризует свет при отражении, при любом угле падения.
Более детальное объяснение можешь посмотреть здесь: http://lesswrong.com/lw/pk/feynman_paths/
>Существование фотоэффекта, эффекта Комптона
Это всё подтверждает корпускулярность фотонов.
>Зеркало не поляризует свет при отражении
Поляризует, только немного. Это говорит о том что фотон не проникает на большую глубину, чтоб повернуть плоскость поляризации об поля решетки, а отскакивает как мячик от поверхности, толком не провзаимодействовав.
Утверждать про упругое отражение фотона по типу мячика и отвергать переизлучение после поглощения свободным электроном можно, но согласившись с существованием эфира.
Так это же хорошо, давно пора возвратить понимание вакуума, как материальной среды.
