Variar frecuencias

[Avicarlos]

Hasta ahora, conocí formas de lograr energías con variadas longitudes de onda y consecuentemente de frecuencias.
Siempre comportan interacciones en las que interviene la materia. Tanto si es por desintegración, como por moverse en campos magnéticos, pero una vez las ondas emitidas,
¿Cuales son los métodos a seguir sin intervenciones de materia, para variar su frecuencia?.

Saludos de Avicarlos

[Avicarlos]

Longitud onda y frecuencia, Según Wikipedia:

La frecuencia tiene una relación inversa con el concepto de longitud de onda (ver gráfico 1 y 2), a mayor frecuencia menor longitud de onda y viceversa. La frecuencia f es igual a la velocidad v de la onda, dividido por la longitud de onda λ (lambda)

Cuando las ondas viajan de un medio a otro, como por ejemplo de aire a agua, la frecuencia de la onda se mantiene constante, cambiando sólo su longitud de onda y la velocidad.
Aparte de que puede variar por el efecto Doppler, la frecuencia es una magnitud invariable en el universo. Es decir, no se puede modificar por ningún proceso físico excepto por su velocidad de propagación o longitud de onda..
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Si las ondas atraviesan determinado medio, se mantendrá su longitud y frecuencia, pudiéndose variar su intensidad, mediante el encuentro de haces en su misma dirección y sentido. Sin embargo ni superponiéndose en fase construtiva, se logra variar su frecuencia.

Lo imagino así, con un ejemplo no real:

La figura de la onda representada por una sinusoide contiene tantos puntos, como su número de Hz. Y se desplaza a velocidad constante c*i siendo i el índice correspondiente al medio distinto del vacío.
Cada punto dispone de la mínima energía, por lo cual a mayor valor de frecuencia, mayor cantidad de puntos en un mismo segundo con su valor mínimo ejercerán fuerza.

Si varios haces se superponen, en fase constructiva, en cada uno de sus puntos, se sumarán estas energías, resultando intensidad suma, sin variar longitud, sólo su amplitud con la misma frecuencia.

Si atraviesa medios distintos, en cada uno de ellos variará la velocidad. Con la superposición de haces en las mismas condiciones anteriores, sucede los mismo, se suman o contrarrestan la amplitud, pero no varían su longitud por ello, que la habrán variado por este distinto tiempo en transcurrir.

Al ser inmateriales no hay problema en ocupación variada de energías mínimas en cada punto. Y por lo mismo, sólo podremos variar su frecuencia variando su longitud, que ocurre normalmente al topar con materia.
Su longitud pasa a cero y su frecuencia, aporta toda la energía habida en su longitud, en un punto. Esta suma de energía concentrada, permite interaccionar con la masa, convirtiéndose en más masa.

Si la partícula receptora no puede conservar su absorción, la emite de nuevo, quedándose en la situación anterior a su recepción.

Saludos de Avicarlos.

[chapulin]

Como curiosidad ajena a tu discurrir Físico, anteayer notaba yo cambios de frecuencia de kilociclos en las transmisiones en VHF al rebotar la señal en la ionosfera, modificando a su regreso la componente en rayo directo.

Los iones cargados en la atmósfera son materia, así que no valdría. Pero si puedes de alguna forma enfrentar transmisiones con polarización cambiada, el desfase causa un cambio de frecuencia desde el punto de vista técnico del receptor. (para saber más: 'RX desense/multipath/polarization').

En la práctica de las telecomunicaciones es un problema con una solución tan simple como se le da al efecto doppler. Uno se corrige variando la frecuencia en función del tiempo. Y el otro con dos detectores para elegir la señal más coherente.

Para simplificar el modelo, supongo que se podría utilizar el efecto que tiene el eco en el tono de voz.

[Avicarlos]

Como curiosidad ajena a tu discurrir Físico, anteayer notaba yo cambios de frecuencia de kilociclos en las transmisiones en VHF al rebotar la señal en la ionosfera, modificando a su regreso la componente en rayo directo.

Los iones cargados en la atmósfera son materia, así que no valdría. Pero si puedes de alguna forma enfrentar transmisiones con polarización cambiada, el desfase causa un cambio de frecuencia desde el punto de vista técnico del receptor. (para saber más: 'RX desense/multipath/polarization').

En la práctica de las telecomunicaciones es un problema con una solución tan simple como se le da al efecto doppler. Uno se corrige variando la frecuencia en función del tiempo. Y el otro con dos detectores para elegir la señal más coherente.

Para simplificar el modelo, supongo que se podría utilizar el efecto que tiene el eco en el tono de voz.

Me alegra enterarme de vez en cuando que existen colegas como tú chapulín, que leen mensajes de Astrofísica. Te agradezco me dirigieras al enlace que mencionas.

Tal como supusiste, no resuelve mi problema por no tratarse de modificar la frecuencia de las ondas. Se trata de perfeccionar lo que captamos. Y el caso de recibir ecos, ya escapa totalmente de las premisas, de no interactuar con materia. Los electrones, son materia, o al menos la contienen y esto ya es básico : absorción y emisión de fotones.

Si no hallo el artículo que mencionaba la degradación de los gamma intergalácticos, parece que tendré que optar como si aquél artículo se expresara mal.

Gracias por tu intervención y no dudes en dar las ideas que se te ocurran, pues sumándolas a las mías, evidentemente son más, con más posibilidades de hallar solución.

Saludos de Avicarlos.

[Avicarlos]

http://es.globedia.com/fondo-cosmico...torio-dragones


Las galaxias activas poseen agujeros negros centrales que contienen de millones a miles de millones de veces la masa del Sol. Como la materia cae hacia el agujero negro, parte de ella resulta redirigida a los chorros de partículas que viajan cerca de la velocidad de la luz.
Estas partículas pueden producir rayos gamma de dos formas diferentes. Cuando una capta un fotón de luz visible o infrarroja, el fotón puede obtener energía y convertirse en un rayo gamma. Si una de las partículas del chorro golpea el núcleo de un átomo de gas, la colisión puede crear brevemente una partícula denominada pión, que se desintegra inmediatamente en un par de rayos gamma.


Visto que no hallo el artículo que en su día entendí como interacción entre rayos gamma y fotones de luz, comento lo del presente, en que la producción de los dos rayos gamma, ha pasado por interaccionar mediante partículas.

Se mantiene el desconocimiento de interacción, o superposición de ondas para variar su frecuencia sin intervención másica.

El hipotético suceso de enfrentarse dos rayos gamma en sentidos contrarios en su misma dirección para reducir longitud, o aniquilarse, parece que no se contempla.

Saludos de Avicarlos.

[Avicarlos]

Intuyo que registradas 87 lecturas de este hilo, solo significa que deben haber habido 21 lectores.
Imagino también que no me habrán ayudado, por ellos asimismo ignorar respuestas.

Tras reflexionar, se me ocurrió el concepto Döppler. Me decido a considerar que es precisamente esta la forma de conseguirlo.

Se trata de añadir, o restar energía a la propia onda.
Esto es lo que hace un foco, emitiendo mientras se mueve a velocidad relativista. En la dirección y sentido de la emisión, añade energía, por lo que acorta la onda, en tanto que en sentido contrario resta energía alargándola.

De haber algún colega que quiera pormenorizar tal idea, haré cálculos, de los que prescindiré a falta de interés.

Saludos de Avicarlos.

[Alex]

Feliz año Avicarlos, chapulin y demas adictos a este foro de Física... y tambien a lo no adictos!

Solo queria apuntar una cosa sobre este tema, y es que la frecuencia de una onda electromagnetica emitida por cualquier fuente vaya a la velocidad que vaya, no cambia, si se emite una onda, esta onda conserva su frecuencia y longitud de onda. Pero Doppler se percató de que un observador en movimiento relativo respecto a la fuente, "percibe" una frecuencia distinta a la emitida, y esta diferencia de frecuencias es proporcional a la velocidad relativa entre fuente y observador. Por esto se llama "efecto" porque es un efecto de percepción (si no hubiese un observador no pasaría nada, jajaja). O dicho de otro modo, un observador en Jupiter y otro en la Tierra, medirían distintos corrimientos del espectro para una misma frecuencia emitida por una fuente, pero la onda emitida tiene la misma frecuencia y longitud de onda.

Unicamente, podria considerarse que varia la longitud de onda y consecuentemente la frecuencia, a causa de la expansión del universo, pero esto son otros cantares que si podemos prescindir de él, mucho mejor y además no nos afecta en el sentido de tu planteamiento, (un ejemplo sería la radiación de fondo).

El efecto Doppler es especialmente relevante en Astronomía en general y particularmente en Astrofísica y Cosmología permitiendo el calculo muy acertado de velocidades relativas entre galaxias, estrellas, etc. ...

Cuando dices:

Esto es lo que hace un foco, emitiendo mientras se mueve a velocidad relativista. En la dirección y sentido de la emisión, añade energía, por lo que acorta la onda, en tanto que en sentido contrario resta energía alargándola

Estas admitiendo que la onda emitida por la fuente a velocidad reltaivista se la añade energía, cuando esto no es asi. Lo que realmente ocurre es que un observador la percibe con otra frecuencia distinta a la emitida y según el movimiento relativo sea de acercamiento o de alejamietno. Por ir a velocidad relativista, el efecto hay que corregirlo mediante un factor [tex](v/c)^2[/tex], pero nada más.

Saludos

[Avicarlos]

Feliz año Avicarlos, chapulin y demas adictos a este foro de Física... y tambien a lo no adictos!

Solo queria apuntar una cosa sobre este tema, y es que la frecuencia de una onda electromagnetica emitida por cualquier fuente vaya a la velocidad que vaya, no cambia, si se emite una onda, esta onda conserva su frecuencia y longitud de onda. Pero Doppler se percató de que un observador en movimiento relativo respecto a la fuente, "percibe" una frecuencia distinta a la emitida, y esta diferencia de frecuencias es proporcional a la velocidad relativa entre fuente y observador. Por esto se llama "efecto" porque es un efecto de percepción (si no hubiese un observador no pasaría nada, jajaja). O dicho de otro modo, un observador en Jupiter y otro en la Tierra, medirían distintos corrimientos del espectro para una misma frecuencia emitida por una fuente, pero la onda emitida tiene la misma frecuencia y longitud de onda.

Unicamente, podria considerarse que varia la longitud de onda y consecuentemente la frecuencia, a causa de la expansión del universo, pero esto son otros cantares que si podemos prescindir de él, mucho mejor y además no nos afecta en el sentido de tu planteamiento, (un ejemplo sería la radiación de fondo).

El efecto Doppler es especialmente relevante en Astronomía en general y particularmente en Astrofísica y Cosmología permitiendo el calculo muy acertado de velocidades relativas entre galaxias, estrellas, etc. ...

Cuando dices:

Esto es lo que hace un foco, emitiendo mientras se mueve a velocidad relativista. En la dirección y sentido de la emisión, añade energía, por lo que acorta la onda, en tanto que en sentido contrario resta energía alargándola

Estas admitiendo que la onda emitida por la fuente a velocidad reltaivista se la añade energía, cuando esto no es asi. Lo que realmente ocurre es que un observador la percibe con otra frecuencia distinta a la emitida y según el movimiento relativo sea de acercamiento o de alejamietno. Por ir a velocidad relativista, el efecto hay que corregirlo mediante un factor [tex](v/c)^2[/tex], pero nada más.

Saludos

Que te llegue un feliz 2011, a ser posible olvidando las angustias del 2010, Alex.

Me estuve estudiando al efecto Döppler y a los cálculos de la Expansión , mediante Hubble. Y también lo casé con mi forma de interpretar las frecuencias de los fotones.

Con estos tres datos, añadiendo el de emisión de fotones cada [tex]10^{-18}[/tex]s, puedo dar mejor explicación del alargamiento o acortamiento de las ondas emitidas por focos en movimiento.
Estoy preparando un esquema y un ligero cálculo que lo demuestre.

El que desde puntos distintos del espacio se vea la frecuencia distinta, es claramente por relatividad, pues los observadores disponen de su velocidad distinta aparte de su ubicación. Pero la onda de Energía fija que recibió al ser emitida, la conserva y no varía mientras sea la única energía que dispone, pero resulta que el movimiento es energía y si le sumas la E emitida será E+ev de la proporcionada por la velocidad del foco. O bien E-ev por la energía retraída por velocidad contraria a la de emisión.

Y como me sorprende que esto no salga en los libros (ya que tú lo sabrías), vas a necesitar buenos razonamientos para desmentirme.

La idea ya tiene origen en el esquema que realicé en Sinopsis Espectral. Sin embargo cuando realicé aquél croquis, no pensaba ni en Döppler ni en Hubble.

Te diré más en otra ocasión , que me llaman.
Saludos de Avicarlos.

[Avicarlos]

Variación frecuencias ondas.

Una onda emitida normalmente mantiene su longitud y frecuencia constantes, mientras no interacciona con masa que se le oponga.
Esto está claro, siendo una premisa básica para progresar en el desrrollo de la Física.
Sin embargo, no se dan detalles en los artículos divulgativos sobre las posibles variantes, que más que posibles son de acontecer diario.
Se trata de que no se contempla en divulgación, que el foco emisor se halle en movimiento.
Lo primero ( y último) que dicen los entendidos, es que los fotones viajan a la velocidad constante C y no se le puede sumar velocidad por rápido que vaya el vehículo que lo contenga.
Verdad como un templo, ya que la premisa es que nada puede viajar a mayor velocidad de C, luego si los fotones van a esta velocidad, se acabó la discusión.

Pero señores no se trata de hacer viajar a los fotones a mayor velocidad, sino que asuman la energía correspondiente a esta velocidad extra que le faculta el vehículo transportista del foco.
El fotón no tiene masa, porque expresa todo su valor mediante energía a velocidad C.
¿No decimos que la energía no se crea ni se pierde?. Pues aquí tenemos el caso de una energía correspondiente a la velocidad del móvil. No puede perderse sino que se suma a la del fotón emitido. Y en este caso la energía del fotón resultante dispone de menor longitud de onda y mayor frecuencia.

Se dice que el efecto Döppler, es un simple efecto como aparente.

Srs: discrepo. De aparente nada; es real. Pero claro tiene sus peros.

Si se contempla en plano normal frontal a la llegada del fotón, se obtiene un valor, por contra si se observa desde plano normal de retaguardia, es otra. Se constata que lo primero lo azulea y lo segundo lo rojea.
Y normalmente, se callan los infinitos planos que puede ocupar el observador, formando ángulos no normales a la trayectoria del fotón.
Para ello, incluyo estos gráficos en los que constato que las ondas emitidas tienen una variada longitud según el punto del observador.


Veamos porqué ocurre esto.

(1) Cuando el foco está en reposo, cada[tex]5,23*10^{-19} s[/tex] emite un fotón de cada electrón.
Para hacer sencilla la explicación supongamos que nos ceñimos a uno solo. Posteriormente lo multiplicaremos con la debida proporción.

(2) Cada segundo emite un máximo de [tex]2,74*10^{18} Hz[/tex]

(3) Resultan por los antecedentes que cada segundo, en la dirección y sentido contemplados, no son más que [tex]87 Hz[/tex]

(4) La máxima energía emitible por un átomo multielectrónico estable en una dirección es [tex]10^{25} Hz[/tex]

(5) La máxima emisión teórica de la agrupación de electrones en un [tex]cm^{3}[/tex] y un solo segundo es [tex]8,18*10^{40} Hz.[/tex]

(6) Si la emisión es de un átomo multieléctronico, su cantidad puede elevarse a [tex]1,6*10^{43} Hz[/tex]. que coincide con Planck, ya que los datos base son los mismos.

Ahora en el caso de que el foco fuera móvil, esta frecuencia, se modificaría bajo la siguiente fórmula.

[tex]E = h*f * (1 + v/C cos a)[/tex] y se desplaza el color al azul en el sentido de acercamiento mientras que

[tex]E = h * f * (1 - v/C cos a)[/tex] desplazando el color al rojo en el sentido de alejamiento.

Queda claro que los fotones emitidos por el foco en reposo los emite en todas direcciones por proceder de átomos con sus electrones en orbitales que así los emiten aleatoriamente en todas direcciones espaciales.

Pues bien la energía que sumamos es dirigida en un único sentidos y dirección por la que se mueve el foco.

Luego es evidente que su máxima intensidad es en su dirección, pero no en las demás radiales esféricas, que recibirán un incremento reducido según su coseno del ángulo en que se contemple.

Pormenorizaré los datos de interesar a alguien.

Saludos de Avicarlos.

[Alex]

Avicarlos tus razonamientos tienen base en algunos aspectos, pero no en otros.

El efecto Dopler es un efecto y esto no quiere decir que sea una falacia, es un efecto real y muy real. Pero si se le denomina efecto, es porque los resultados medidos de la frecuencia de la onda, difieren de los emitidos por el foco emisor y la única causa es la diferencia de velocidad relativa entre la fuente y el que mide. En las observaciones, se dice además que esta variación es directamente proporcional a la diferencia de velocidades, cuanto mas velocidad hay entre los sistemas, mas desplazamiento mediremos. Por tanto debe quedar claro, primero que es real, que se miden frecuencias que no son las emitidas y segundo que solamente es por un motivo: velocidad relativa entre la fuente y el observador y no porque cambie realmente la frecuencia emitida.

Pero como casi siempre, hay algo que tarde o temprano aparece y es la Teoría de la Relatividad... y permíteme que te diga, que esta Teoría es algo que no llevas muy bien, vamos ¡que no te pome! , en bastantes ocasiones pasas de ella!. Por ejemplo en el planteamiento que estás haciendo. Deberías tener en cuenta el Teorema de la adicion de velocidades y guiarte por la Relatividad especial y no por la relatividad de Galileo. Verás que la fuente en movimiento no puede bajo ningún supuesto transmitirle ninguna energía cinética (ni potencial) a un fotón (... si es que ¡no le da tiempo! ).

La aplicacion de esta teoria especial al efecto Dopler fue causa de importantes desavenencias porque el efecto Doppler depende, como hemos quedado, en la velocidad relativa emisor-observador por tanto depende de una posición emisor/receptor y como consecuencia de que la velocidad de la luz es finita, en emisores u observadores lejanos, la luz tarda un tiempo en llegar, por tanto la fuente no estará en el punto donde esta cuando recibimos la onda, debemos calcularlo y aplicar ciertas correcciones, (Lorentz) cosa que ya se hace con mas o menos acierto. Una consecuencia del efecto Doppler relativista es la aparición del efecto Doppler transversal, predicho por Einstein muchos años antes de que fuese coomprobado observacionalmente y es en el caso de que fuente u observador esten situados en la perpendicular de la velocidad de la fuente y no en la misma recta, como habitualmente nos imaginamos.

Por último decirte que tienes razon en cuanto a lo de la linea recta, oblicua, cosa que has solucionado bien con las correcciones oportunas, y esto siempre debemos tenerlo en cuenta, ya que la velocidad es un vector y por tanto siempre debemos operar con sus componentes espaciales (y temporales si procede) algo que a menudo no se hace por suponer que situamos el origen de los vectores de la base a nuestra conveniencia, sobre todo cuando solo hay dos puntos que relacionar!! (y en este caso, incluso nos ahorramos una dimensión como bien has plasmado en los diagramas).

Bueno, por lo menos piensa un poco en esto y ya veremos....

Saludos!!