Vacío Irreal

Alex
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Mensajepor Alex » 09 May 2007, 23:47

Ahora esta mas claro y sobre todo mas concreto.

Me refiero, a las que salen conjuntas del mismo electrón del átomo excitado, al producirse luz cohesionada.


Por si esútil, definamos ante todo, la Coherencia en sus dos vertientes:

Coherencia temporal: Digamos que es el tiempo en que una onda realmente oscila como un perfecto sinuoide, antes de que cambie de fase al azar y por tanto es predecible. Aproximadamente es de unos 10 nanosegundos.

Coherencia espacial: que podriamos definir como la longitud espacial donde la onda oscila de manera regular, sinoidal y por tanto predecible.

Suponiendo (que es mucho suponer) que una única fuente monoenergética comience a emitir fotones, lo hara de uno en uno, cada 10 nanosegundos mas o menos (luego veremos que pasa cuando los emite de dos en dos). Esta fuente ideal, por tanto emitira trenes de onda con la misma frecuencia, la onda seria una sinuoide pefecta, las fases no estarían correlacionadas entre sí (no interferirían) y por tanto presentarían una longitud de coherencia infinita. No se si habras leido en algun otro post, cunado decía que la luz monocromática no existe. Y es verdad, teniendo en cuenta que la coherencia temporal es una manifestacion de la pureza espectral y todos, absolutamente todos, los espectros de emisión presentan unas lineas características. ¿por qué? pues porque la fuente esta emitiendo luz mas o menos coherente, o parcialmente coherente. Por ejemplo la mejor lampara de descarga del mundo puede tener una longitud de coherencia de unos pocos milimetros, mientras que un rayo laser por ejemplo puede tener una longitud de coherencia de varias decenas de Kilometros.

Estas ondas no estan superpuestas, sus frentes van ordenados uno detras de otro y por tanto no se pueden separar (ya van separadas con una coherencia espacial de una longitud de onda). Si obtienes un espectro veras un solo color sin ninguna linea.

El caso real, es que esa unica fuente emisora varie la frecuencia, al menos de vez en cuando. Entonces durante un espacio de tiempo las ondas son predecibles, es decir su coherencia temporal, será una coherncia temporal parcial siendo por tanto predecibles. Sin embargo la chorencia espacial es completa, toda vez aue se emiten por una misma fuente (imaginate circulos concentricos que representen un frente de onda cada uno, estos circulos concentricos unos estaran separados por un radio de 1 longitud de onda por ejemplo pero al variar la fuente la frecuencia el siguiente circulo ya no tendra una simetria respecto a los primeros, -en el caso ideal anterior, todos los circulos serian perfectamente concentricos y separados por la misma distancia)- sin embargo cualquier punto de los circulos, en ambos supuestos, estaran siempre en fase, tanto los de una frecuencia como los de otra por lo que en este caso real, la coherencia espacial seria completa, mientras que la coherencia temporal seria solo parcial.

En cualquier caso ninguna de estas ondas interfieren entre si, porque además no producen ninguna onda secundaria.

Ahora vamos con el caso de emision de dos fotones. Esto tiene nombre y apellidos, "Emisión estimulada". Maxwell-Boltzmann establecieron que por término medio un numero de atomos en un volumen determinado, alcanzará cualquier estado excitado de energía (dieron la expresión matemática Nº=No e^(-E/kT), donde No es una constante a una temperatura determinada, E es la energía que adquirirá el atomo y T es la temperatura a la que estan los átomos y que da lugar a No). Esta claro que cuanto mayor sea el valor de E, menor será la exponencial y por tanto menos atomos se encontrarán en ese estado excitado de energía, pero ciertamente alguno habrá. El atomo excitado transmitira la energía a sus capas de elecrones, modificando su estado fundamental y por tanto habra un electron con un cierto nivel de energía en un estado superior. Ese electron emitira expontaneamente un foton voviendo a su estado fundamental en un perido de unos 10 nanosegundos. Einstein observó que un foton puede interaccionar con un atomo excitado, mientras que éste se haya aún en su configuracion de energía superior, esto es, un foton puede interferir con un atomo ya excitado (antes de esos 10 ns que tardaria en volver a su estado fundamental). En este caso el electrón emitiria DOS fotones, pero además de la misma frecuencia, con la misma dirección, con la misma fase y con la misma polarización que el fotón incidente, es decir fotones de una gran coherencia espacial (varios Kilometros como he dicho antes). Se dice que estos fotones estan en el mismo estado de radiación que la onda incidente y tienden a sumarse a ella, incrementando su densidad de flujo. Este descubrimiento de Einstein, dio lugar a la fabricacion del primer rayo laser, 50 años despues de haberlo dicho). Entonces esta onda tampoco se podria desdoblar, teniendo en cuenta que tiene misma frecuencia, misma fase, misma polarización..... sería una unica onda (por cada emisión) con una densidad de flujo muy superior a la producida por una emisión normal.
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Guest

Vacío Irreal

Mensajepor Guest » 10 May 2007, 11:34

Me satisface Alex, tu aclaradora exposición, que no se da usualmente en artículos de Wikipedia. Supongo, viene en textos Universitarios a los cuales no accedo.

Deduzco de ello, que mi octava pregunta, tiene como respuesta, que en principio, se desdoblan de forma natural al cabo de un recorrido de decenas de kilómetros.

Falta saber que tipo de obstáculo hay que ofrecerles para acortar tal distancia y producir la separación. (Ya resulta una nueva pregunta, no programada, como si dijeramos la octava bis).

Paso a la pregunta,

Novena:
-Las ondas emitidas superpuestas, tienen la misma frecuencia y longitud, que la que poseerán al separarse. Si se tratara de ondas clásicas, doblarían la Amplitud, conservando la longitud, mientras se hallaran superpuestas, en tanto que volverían a mantener la propia, al separarse.

¿Significa que las ondas superpuestas, podrán ser absorbidas por electrones del mismo salto orbital, pero con la posibilidad de que interaccionen con dos de ellos?.

No se aumenta el nivel energético, pero se dobla la capacidad de acción. Y en último término, podría interaccionar de nuevo con un mismo electrón que devolvería otra vez a más ondas cohesionadas.

Se parecería bastante tal actuación al incremento de intensidad energética, y que he venido designando inapropiadamente como Amplitud, ya que yo sí consideraba una suma de de las energías de sus orbitales.

Salidos del Abuelo :D

P.D.: Abro otro hilo, dimanante del "Funcionamiento del microscopio efecto túnel", atendiendo el aporte recibido de Carlosz22.. Lo denominaré "Cro-Magnón y efecto túnel". Todos los hilos van destinados a un mismo fin.

Alex
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Mensajepor Alex » 11 May 2007, 18:54

Carlos
Deduzco de ello, que mi octava pregunta, tiene como respuesta, que en principio, se desdoblan de forma natural al cabo de un recorrido de decenas de kilómetros.

Falta saber que tipo de obstáculo hay que ofrecerles para acortar tal distancia y producir la separación


Bueno ahora estoy confundido con lo que tu entiendes como "desdoblar". Yo entiendo que quieres expresar separar. Si es asi, una onda monocromática no se desdobla ya que es una sola onda. En el caso del rayo laser, se producen rayos muy estrechos y muy coherentes tanto temporal como espacialmente. No se desdobla ninguna onda. Si que, en su recorrido, van chocando con átomos y partículas de polvo y entonces lo que pasa es que esa onda se esparce (bien lateralmente o bien hacia adelante, dependiendo del medio y de la frecuencia de la onda), se difracta, se refracta, se refleja o se absorbe.

El foton es atemporal, por lo que su alcance es infinito. Sucede que el haz que fue emitido con un pequeño diametro (pocos milimetros, o incluso menos de un milimetro) se va ensanchando conforme va avanzando y por tanto su intensidad va dismiuyendo - a razon de la inversa al cuadrado de la distancia- (es natural ya que los mismos fotones que antes se acumulaban en una pequeña sección de area, ahora son los mismos y se tienen que distribuir en una seccion cada vez mayor) hasta que la intensidad es tan pequeña que termina por hacerse imperceptible.

Todos los rayos, incluido el laser, interaccionan con la materia (atomos, moleculas,.... ) que hay suspendidos en la atmosfera, en su propagacion, creandose en cada choque ondas secundarias (pero esto son otras ondas) que interferírán entre ellas (y tambien con la primaria). Podemos imaginar la ingente cantidad de choques de la luz del Sol al entrar en nuestra atmosfera, lo que produce infinidad de interferencias y cada choque ocasionara ondas secundarias que interferirán dando lugar a los fenómenos ya enunciados de refracción, esparcimiento...

No se si estas de acuerdo... o si acierto con tu inquietud.
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Vacío Irreal

Mensajepor Guest » 11 May 2007, 20:20

Pues, atascado con la octava pregunta , la octava bis y la novena, vislumbrando además a una décima, tampoco programada.

No solo eso, es probable que el enfoque que dí a "Cro-Magnón", resulte inapropiado.

Tendrás que explicarme con palabras llanísimas, el concepto de ondas superpuestas. Seguro que no lo capto. ¿Fundidas? ¿Abrazadas? ¿Una encima de otra? ¿Duplicadas?.

Porque si no entiendo algo esencial, ¿Cómo voy a acertar futuras suposiciones?. El caso es que si salen dos fotones de un mismo electrón que los ha polarizado y los llamo superpuestos por considerarlos tan afines en espacio y tiempo, yo veo que la onda formada, simplemente parece única, pero dispone de el doble energía que otra que hubiera podido emitir el mismo electrón con el mismo salto orbital, pero con un solo fotón.

Y luego venía el preguntar el cuándo y cómo se divorciaban las ondas superpuestas. Si según entiendo ahora, el divorcio está prohibido, al menos actuando conjuntas al interaccionar con futuros electrones, alguna diferencia deben mostrar, con el efecto de las interacciones de fotones simples. Su energía, es doble, pero su frecuencia y longitud, la misma ¿Cómo se come?.

Si es que están condenadas a no divorciarse ni cuando interaccionan de nuevo, veo un futuro lejano en el que por el Espacio, únicamente van a susbsitir ondas superpuestas. Poco a poco se multiplicaría su número, por el incremento de las solteras que realizarían el mismo proceso que las casó a ellas, que a su vez tampoco podrían ya divorciarse.

Por favor, Alex, te digo lo mismo que a alshain, mantente paciente conmigo. ¡ Quiero entender !.

Saludos del Abuelo. :D

Alex
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Mensajepor Alex » 14 May 2007, 20:53

Carlos
El caso es que si salen dos fotones de un mismo electrón que los ha polarizado y los llamo superpuestos por considerarlos tan afines en espacio y tiempo, yo veo que la onda formada, simplemente parece única, pero dispone de el doble energía que otra que hubiera podido emitir el mismo electrón con el mismo salto orbital, pero con un solo fotón.


Bueno carlos ¡la cosa no es tan grave!, lo que ocurre es que la onda a que te refieres no es que PAREZCA única, es que sería una onda con una mayor densidad de flujo.
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Vacío Irreal

Mensajepor Guest » 15 May 2007, 12:49

¿Eres consciente Alex, de que tu afirmación, entraña la necesidad de explicar el funcionamiento de esta nueva modalidad de onda?.

Porque, no suman la frecuencia de los dos fotones, con lo que correspondería a un fotón de energía doble, o frecuencia doble. Este fotón doblado, mantiene la misma frecuencia.
Así, es incapaz de interaccionar con otro electrón permitiéndole un salto orbital superior al correspondiente a un fotón simple.

Y en ese caso, ¿se acopla con dos electrones? (Ya que no se puede divorciar, monta un trío).

O bien, ¿Vuelve a ser fiel, repitiendo como dije tal doblez con otro único electrón?.
En este caso, permanece la presunción del incremento de estos fotones especiales en el Espacio, con la consecuente merma de los simples.

Y no digamos si esta función pudiera reiterarse, siendo tres, cuatro.... los fotones que fueran asumiéndose en sucesivas interacciones.

Creo que estoy llevando la cuestión al absurdo. Permanezco atento a las explicaciones. Me intriga la resolución de este Vacío Irreal, que por tales derroteros nos está llevando.

Saludos del Abuelo. :D

Alex
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Mensajepor Alex » 15 May 2007, 16:05

Crlos
Porque, no suman la frecuencia de los dos fotones, con lo que correspondería a un fotón de energía doble, o frecuencia doble.


Bueno veamos una cosa: Si interfieren dos ondas de luz verde de 555 nm. de longitud de onda, la onda resultante, no sera azul ni violeta, seguria siendo verde, de 555 nm., es decir sigue teniendo la misma frecuencia, pero mayor amplitud, si están en fase. El reslutado final de la funcion de onda será mayor, ya que la Amplitud es mayor, es decir tiene un mayor densidad de flujo, mayor potencia, mayor intensidad,....

En el laser, como te dije antes, se induce a una "emision estimulada", donde se hace interferir un fotón de cierta frecuencia con un electrón previamente excitado. El fotón asi emitido, tiene la misma fase, la misma dirección y la misma polarización, es decir, se encuentra en el mismo estado de radiación, que la onda incidente y por tanto se suma a ésta, aumentando su densidad de flujo pero no su frecuencia, que será la misma. Esta onda resultante sera por tanto mas potente, mas intensa y tendrá mayor densidad de flujo.

[img][img]http://img294.imageshack.us/img294/6986/ondasun4.th.jpg[/img][/img]

El dibujo representa la onda resultante de dos ondas, que he dibujado con una pequeña diferencia de amplitud, para que se distingan. Como ves, la longitud de onda es igual. En este caso, como la fase es la misma, las dos ondas se autorefuerzan.
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Vacío Irreal

Mensajepor Guest » 15 May 2007, 18:19

Recuerda Alex, como se me ha criticado mi obsesión por la Amplitud, en varias ocasiones. Llegué a calcular su valor, como el de :

A= L/f. pí, y que era la semi diferencia de los afelios de los saltos orbitales de los electrones.

Que en cuántica no tenía sentido tal Amplitud. Sin embargo llegué a entenderla, como una manera de hallar un valor cuantitativo aproximado, proporcional directo a su longitud e inverso a su frecuencia.

Que se consideraba como intensidad. Había más energía por unidad de superficie. Me parece que el sentido final, si se hace un esfuerzo de buena voluntad, todo ello conduce a un mismo resultado.

Vamos pues aclarando. Al ser inmateriales las ondas y los fotones contenidos, no veo dificultad en que se concentren no ya dos, sino un número mayor de ellos en un mismo punto.
O, ¿es otra afirmación gratuita?.

Siendo pues así, ya ves que doy por entendido el que lo único que varía en este tipo de ondas (que a lo mejor son las usuales en el Espacio), es su intensidad, o que en una superficie, se concentran más.

Pueden haber un número tendente a infinito, en una superficie tendente a cero. En casos intermedios habrían más fotones que electrones.

Y aquí llegamos. ¿Se desacoplan los excedentes que no tienen electrones a que aferrase? o, ¿Qué les ocurre a tales fotones si absorben la totalidad de fotones excesivos?.

Y especulo lo dicho, sobre la multiplicación en el Espacio de tales fotones concentrados si no existe una causa que los desacople.

Saludos del Abuelo. :D

Alex
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Mensajepor Alex » 15 May 2007, 21:02

Carlos
Vamos pues aclarando. Al ser inmateriales las ondas y los fotones contenidos, no veo dificultad en que se concentren no ya dos, sino un número mayor de ellos en un mismo punto.
O, ¿es otra afirmación gratuita?.


En absoluto es una afirmacion gratuita. En un post anterior, ya te decía que debido al caracter bosonico de los fotones, estos tienden a agruparse,(aun encontrandose en el mismo estado cuántico) desapareciendo el caracter corpuscular, sustituyendolo por el campo electrico como medio continuo de propagación

Lo que ocurre con la amplitud es que en la mecanica cuantica, no tiene el mismo sentido que en electromagnetismo. La cuántica estudia la particula y el electromagnetismo estudia la onda. En cuántica la amplitud no es mas que una probabilidad de encontrar un foton en algún sitio que viene definido por la función de onda

Y aquí llegamos. ¿Se desacoplan los excedentes que no tienen electrones a que aferrase? o, ¿Qué les ocurre a tales fotones si absorben la totalidad de fotones excesivos?.

Aqui me pierdo un poco, que yo sepa los fotones no absorben fotones...
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Vacío Irreal

Mensajepor Guest » 16 May 2007, 10:45

Con las prisas Alex, esta redacción, no podía empeorarse.

Debía decir: "¿Que les ocurre a tales electrones (los que se han expuesto al ataque de fotones procedentes de una emisión estimulada) si absorben a los fotones excedentes, considerando así a la energía total, en lugar de únicamente la correspondiente sin estimular?."

Simplificando:

Inicié preguntas sobre la estructura atómica y cuántica, por lo más simple el H. Una vez sentadas unas pocas bases, pasé a los átomos multielectrónicos ya con cierta complejidad, con varias capas energéticas completas, primero, e incompletas después.

Las hemos comentado, interaccionando con fotones al pricipio, solo con las capas externas, después ya con todas ellas.

Continuamos luego con las interacciones de más de un fotón con un mismo electrón.

Y ahora lo estoy complicando más, en base a que urdo la trama de la interacción de fotones de variada intensidad, simultáneamente, con electrones de todas las capas completas o incompletas.

Creo que eso debe corresponderse más a la realidad, que tanta simplificación expuesta. Lo que ha servido para ir entendiendo su real complejidad.

Saludos del Abuelo. :D

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