Skrevet av Emne: IR fra kalde objekt til varme objekt  (Lest 67457 ganger)

Josik

  • Nybegynner
  • *
  • Innlegg: 30
    • Vis profil
Sv: IR fra kalde objekt til varme objekt
« Svar #60 på: 02.11.2015, 15:12:09 »
Jeg vet ikke om jeg har forstått det riktig, men har et bilde som i det minste gir MEG en viss folkelig forståelse.

- Temperatur kan forstås som frekvensen et molekyl vibrerer med.
- Et kalder objekt vibrerer med lavere frekvens enn et varmere objekt.
- Et objekt med lavere frekvens kan aldri få et objekt med høyere frekvens til å vibrere enda hurtigere. (altså bli enda varmere)
- Et objekt med høyere frekvens vil få et objekt med lavere frekvens til å vibrere hurtigere. (altså bli varmere)
- Likevekt oppnås når begge objektene vibrerer med samme frekvens.

Okular

  • Medlem
  • ***
  • Innlegg: 237
    • Vis profil
Sv: IR fra kalde objekt til varme objekt
« Svar #61 på: 02.11.2015, 15:55:43 »
Så det vet ikke selv hva som skjer (...)

Jo, jeg gjør det. Jeg strever med å forklare deg det, det er alt.

Sitat
(...) og strever åpenbart fortsatt med den 1. termodynamiske lov, så hvem som lærer hvem her, kan vi avvente å ta stilling til når debatten er over.

Litt av en tøffing, du, Emeritus ;D

Kanskje du kunne sette opp Termodynamikkens 1. lov for meg, du da, og forklare meg hva det er jeg strever sånn med ...

Sitat
Dere prater dere bort fra temaet (...)

Nei, vi gjør ikke det. Du begriper simpelthen ikke hva det er vi prøver å forklare deg. Det er noe helt annet.

Sitat
(...) vil varmestrålingen fra et legeme variere etter hvilken temperatur det befinner seg i ? Dette spørsmålet stilte jeg innledningsvis, uten at det ble svart.

Varmestråling og strålingsVARME er to forskjellige ting. Når du klarer å redegjøre for hvorfor de er to helt forskjellige ting og på hvilken måte de er forskjellige, så kan vi snakke. Før den tid blir et forsøk på en 'diskusjon' med deg om dette temaet et helt meningsløst prosjekt.

Sitat
Er den spontane overføringen av varme kun fra det varme objekt, eller utelukker den 2. termodynamiske lov at varmestråling fra det kalde objektet også påvirker prosessen?

Case in point. Varmestråling er ikke strålingsVARME bare fordi det har 'varme' i navnet sitt. Så lenge du blander de to vil du aldri skjønne hva det er vi snakker om, dessverre.

Sitat
Slik jeg leser dette, er det altså sant at objekter utstråler varme varierende av temperaturene omkring. Når det sies at varmetransporten fra bøtten er raskere ved minus 100 C, enn ved minus 20 C, så kan dette ikke forstås på noen annen måte. Og hvorfor blir den raskere ved minus 100 C, enn minus 20 C ? Er det fordi

1. Et objekts IR-utstråling er varierende avhengig av hvilken temperatur de befinner seg i?

2. Et objekts IR - stråling er konstant, mens dens varmepåvirkning på andre objekter er avhengig av temperaturene på disse objekter, er disse varmere blir det negativ netto varmepåvirkning, er de kaldere blir det netto positiv påvirkning.

Varmeoverføringstakten avhenger simpelthen av temperaturdifferansen mellom de to medvirkende systemene, slik:
P/A = Q = σ(T14 - T24)

Okular

  • Medlem
  • ***
  • Innlegg: 237
    • Vis profil
Sv: IR fra kalde objekt til varme objekt
« Svar #62 på: 02.11.2015, 16:05:39 »
Jeg for min del legger til grunn at det som bl.a. fremkommer på denne bloggen, at den andre termodynamiske lov taler om netto varmeoverføring, er settled science. Og at det dere forfekter, at en gjenstand som holder over 0 K, overhodet ikke avgir energi hvis den er i nærheten av noe som er varmere er, er logisk inkonsistent.

Vet du hva, Emeritus, ta et godt råd: Les deg opp på helt grunnleggende begrepers betydning før du skråsikkert uttaler deg i bombastiske vendinger om dem og slik kun ender med å avsløre din uvitenhet.

  • DET FINNES IKKE NOE SOM HETER "NETTO VARMEOVERFØRING" I TERMODYNAMIKKEN. FORDI VARME PER TERMODYNAMISK DEFINISJON KUN GÅR ÉN VEI. DU KAN IKKE HA NOE 'NETTO' AV NOE SOM KUN GÅR ÉN VEI.
  • OG AT ET LEGEME AVGIR IR-STRÅLING SOM RESULTAT AV AT DET HAR EN TEMPERATUR OVER 0 K HAR ABSOLUTT INGENTING (!!!!) MED OM HVORVIDT DET OVERFØRER ENERGI I FORM AV VARME TIL SINE OMGIVELSER ELLER IKKE.

Plukk opp en bok om termodynamikk og les!

PetterT

  • Supermedlem
  • *****
  • Innlegg: 505
  • Tenk sjæl
    • Vis profil
Sv: IR fra kalde objekt til varme objekt
« Svar #63 på: 02.11.2015, 17:00:20 »
Emeritus
Det er ikke noe enkelt tema du forsøker å forstå.  Hadde det vært det ville det ikke vært misforstått så mye.

Grundige forklaringer finner du på prof. Claes Johnson, KTH, sin blogg http://claesjohnson.blogspot.no/
Bl.a. her: Unphysical Schwarzschild vs Physical Model for Radiative Transfer http://claesjohnson.blogspot.no/2015/04/unphysical-schwarzschild-vs-physical.html
Han oppsummerer:
The lesson is that radiative heat transfer should better be modeled using the physical one-stream net-flow correct form of Stefan-Boltzmann's law (5). Using the unphysical two-stream gross-flow form (1-2) can lead to unphysical results.
Det er tanken som teller :-)

Okular

  • Medlem
  • ***
  • Innlegg: 237
    • Vis profil
Sv: IR fra kalde objekt til varme objekt
« Svar #64 på: 02.11.2015, 17:29:05 »
Er påstanden at fotoner fra et varmt objekt "påvirker" fotoner fra et kaldt objekt gjennom en form for "kollisjon" i luften mellom objektene der det skal foregå energiutveksling mellom fotonene ?

I så fall finnes der empirisk beviser på dette? (At et varmt objekt varmer opp et kaldt objekt er ikke et bevis)

Ryddegutt, det finnes ikke empiriske "beviser" for noe som helst i kvantefysikken. Det finnes for eksempel ikke empirisk evidens for at det eksisterer noe slikt som 'fotoner' (lyspartikler) i rommet mellom to strålende legemer. De er helt og holdent en hypotetisk konstruksjon, en mental forklaringsmodell for å forsøke å beskrive visse strålingsfenomener og -effekter. Vi VET ikke at det flyr så så mange fotoner fra det ene legemet mot det andre og så så mange fotoner fra det andre legemet mot det første. Vi velger simpelthen å beskrive det slik hypotetisk-matematisk.

Slik forklarte Niels Bohr - en av de sentrale skikkelsene bak utviklingen av kvantefysikken - det hele i sin tid:
Sitat
There is no quantum world. There is only an abstract quantum physical description. It is wrong to think that the task of physics is to find out how nature is. Physics concerns what we can say about nature ...

Det vi gjør er å beskrive fysiske fenomener slik vi observerer dem i verden rundt oss. Og for å gjøre dette benytter vi oss av (som oftest instruktive og/eller rent matematiske) forklaringsmodeller. Én slik modell er "toveisstrøm-prinsippet" for radiativ varmeoverføring. Men som Amateur2 allerede har forklart, et slikt prinsipp har etablert seg kun gjennom enighet og fordi det rent matematisk forklarer og beskriver det vi observerer (selve varmeoverføringen) på en enkel og ryddig måte. Det er ikke nødvendigvis slik virkeligheten faktisk er. Vi vet simpelthen ikke hva som faktisk skjer i virkeligheten. Vi kan ikke vite det. Det er for smått. Vi kan kun gjette.

Det eneste vi vet og kan måle direkte er at under en varmeoverføringsprosess så blir det kaldere legemet varmere og det varmere legemet kaldere, med en viss mengde. Man kan slik beregne hvor mye energi som er overført i forbindelse med disse temperaturendringene.

Og det er alt. Det er alt vi kan vite. At energi blir overført fra varmt til kaldt og kun den veien. Bare i større eller mindre grad alt etter temperaturforskjellen mellom de to legemene. Det er bare varmeoverføringen som er målbar. Q. Alt annet kalkuleres. Blant annet slik:

P/A = Q = W/m2 = σ(T14 - T24)

Den faktiske energioverføringsstrømmen - fluksen - er Q, 'varmen', venstre side av regnestykket. Høyre side består kun av temperaturfunksjoner, matematisk avledede uttrykk som tillater oss å beregne varmen på venstresiden. De beskriver ikke nødvendigvis i seg selv noe fysisk virkelig; de utgjør kun en matematisk modell som lar oss utlede noe virkelig. Og det virkelige, det er 'varmeoverføringsfluksen', Q. Det er DEN vi måler, DEN vi registrerer, DEN vi føler. Alltid. I den virkelige verden. Alt annet er konseptuelt.
« Siste redigering: 02.11.2015, 18:37:01 av Okular »

Okular

  • Medlem
  • ***
  • Innlegg: 237
    • Vis profil
Sv: IR fra kalde objekt til varme objekt
« Svar #65 på: 02.11.2015, 17:58:31 »
For i den virkelige verden sender et kaldt legeme ut stråling. Denne strålingen kan absorberes av et varmere legeme. Ergo, hvis man ISOLERT SETT ser KUN på det ENE fotonet og driter i alt annet, så kan man si at det har forekommet en energiutveksling der en viss mengde energi har flyttet seg fra ett molekyl i det kalde legemet til ett molekyl i det varme legemet.

Nei, dette er nettopp en forklaringsmodell, ikke observert (empirisk) virkelighet. Dette er ikke noe som er mulig å observere i den virkelige verden. I den virkelige verden overføres en viss mengde energi i form av varme fra det varme legemet til det kalde, og slik synker temperaturen i det varme og stiger i det kalde. Det er alt vi ser og registrerer i den virkelige verden. Alt annet er rene mentale krumspring, konseptuelle ideer om hvordan ting kanskje muligens kan fungere.

Jeg tror hovedproblemet i denne diskusjonen er at altfor få klarer å skille mellom hva man faktisk observerer i virkelighetens verden og hva man hypotetiserer seg fram til. Man har etter hvert 'lært' seg selv å ta for gitt at fotoner finnes og sendes av gårde fra alle legemer til alle andre og at de der blir absorbert som energitilskudd. Man tenker ikke engang over det; man tar det som en selvfølge at dette er en etablert, empirisk observert sannhet. Men det er det jo ikke! Alt dette er kun del av en rådende forklaringsmodell. Om den er riktig eller ikke vet ingen. Modellen funker rent matematisk. Man får korrekte resultater av å bruke den. Så hvorfor endre på den? Men om den har fanget den faktiske virkeligheten og hva som skjer der, det kan man ikke vite.

Og det er nettopp her termodynamikken er så fin å ty til. Den feier nemlig all tvil til siden. Det som er så fint med termodynamikken er at den til syvende og sist ikke bryr seg om hva som skjer på kvantenivå, det nivået som vi ikke kan observere. Termodynamikken forholder seg helt spesifikt til hva vi kan observere i den virkelige verden. Termodynamikken opererer på det makroskopiske plan. Om et foton flyr hit eller dit, eller om det i det hele tatt finnes noe slikt som fotoner, det bryr termodynamikken midt i ryggen. Energioverføringen er det den er, fordi vi måler den. Og ferdig med det.

Amateur2 sa det veldig fint og konsist lenger oppe i tråden her, så jeg tillater meg å sitere ham :) (mine uthevelser):
Sitat
Energien fra den kalde "tingen" forblir i den kalde "tingen" fordi det ikke er noen transport av energi fra den kalde "tingen" til den varmere "tingen". Dette fordi man fysisk ikke kan betrakte strålingen fra den kalde "tingen" og den varmere "tingen" uavhengig av hverandre. Strålingen fra den kalde "tingen" og den varmere "tingen" opptrer simultant.

I en matematisk modell kan man separere disse to strålingseffektene fra hverandre og beregne en tilsynelatende energioverføring fra den kaldere "tingen" til den varmere "tingen" simultant som man har en større energioverføring fra den varmere "tingen" til den kaldere tingen. Det som er viktig å være klar over er at dette er en ren matematisk konstruksjon og IKKE slik fysikken faktisk virker. Fysisk skjer energioverføringen EN vei, fra høyere temperatur til lavere temperatur.

Hvordan kan han/vi si dette? Fordi det er dette man observerer. Det er dette man ser og måler og registrerer. Og ingenting annet. Det er virkeligheten. I en varmeoverføringsprosess så overføres det kun energi fra varmt til kaldt. Varmt blir kaldere og kaldt blir varmere. Og energien som overføres på denne måten, den kaller vi i termodynamikken for 'varme' (Q).

PetterT

  • Supermedlem
  • *****
  • Innlegg: 505
  • Tenk sjæl
    • Vis profil
Sv: IR fra kalde objekt til varme objekt
« Svar #66 på: 02.11.2015, 18:07:56 »
Godt formulert Okular.
Og matematikkprofessor Claes Johnson påpeker at selv om det er matematisk korrekt å skrive
P/A = Q = W/m2 = σ(T14 - T24) = σT14 - σ T24
så beskriver ikke det 2-veis stråling hvor kaldt (2) varmer opp varmt (1) enda mer på noen fysisk riktig måte.  Det skjer ikke.  Det er aldri blitt observert.  Det er kun netto positiv stråling som gjelder for oppvarming.
Det er tanken som teller :-)

Ryddegutt

  • Supermedlem
  • *****
  • Innlegg: 982
    • Vis profil
Sv: IR fra kalde objekt til varme objekt
« Svar #67 på: 02.11.2015, 19:17:45 »
Nå unngår jeg gjerne wikipedia når jeg referer til noe som har med klima å gjøre. For tema utenom klima så kan der være nyttig informasjon å finne. Her er en kort beskrivelse av en type IR termometer som baserer seg direkte på fotoner fra IR. Dette hadde neppe fungert hvis ikke forståelsen av fotoner i IR hadde ligget nær opp til virkeligheten:

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Quantum_well_infrared_photodetector

Smiley

  • Seniormedlem
  • ****
  • Innlegg: 264
    • Vis profil
Sv: IR fra kalde objekt til varme objekt
« Svar #68 på: 02.11.2015, 20:23:31 »
Hvor blir det av energien i det kaldeste objektet?

For å illustrere det vil jeg ty til den vanlige strømforsyningen vi kjenner fra pcer.
Den har 12, 5, og 3 volt og jord. Kobler man mellom de forskjellige ledningene og jord får man disse potensialene. Kobler man derimot mellom 12 og 5 volt ledningene får man kun 7 volt potensial.
En vifte eller pære vil lyse pga forskjellen i potensial, men det vil fremdeles være 5 volt i den ledningen med lavest potensial. Den energien forsvinner ikke. Men siden forskjellen er mindre enn mellom 12 volt og jord vil viften gå saktere.

Kobler man mellom to 12 volt ledninger blir det ingen forskjell i potensial selv om begge ledningene inneholder energi. Viften vil ikke gå rundt.

Samme med varme. Likt potensial gir ingen utveksling og heller ikke noe arbeid/varme overføring.
Stor forskjell i potensial gir mye arbeid/varmeoverføring.
Mindre forskjell i potensial gir mindre arbeid/varmeoverføring.

Og ironisk nok beveger elektronene i ledningene seg motsatt vei av det en skulle tro!

« Siste redigering: 02.11.2015, 20:26:05 av Smiley »

Bebben

  • Supermedlem
  • *****
  • Innlegg: 628
    • Vis profil
Sv: IR fra kalde objekt til varme objekt
« Svar #69 på: 02.11.2015, 20:58:18 »
[...]
Du kan selvsagt da hevde at jeg burde holde meg ute av debatten, jeg ser den, men hva gjør jeg og de fleste andre her på forumet, i så fall i klimadebatten.

Jeg sa ikke at du skal holde deg borte - jeg bare påpekte at du virker vrangvillig i forhold til å forstå at folk faktisk etter beste evne prøvde å svare på spørsmålene/utfordringene dine.

Nok om det.

Grab 'em by the hockey stick!

Administrator

  • Administrator
  • Seniormedlem
  • *****
  • Innlegg: 368
    • Vis profil
Sv: IR fra kalde objekt til varme objekt
« Svar #70 på: 03.11.2015, 09:47:07 »
For i den virkelige verden sender et kaldt legeme ut stråling. Denne strålingen kan absorberes av et varmere legeme. Ergo, hvis man ISOLERT SETT ser KUN på det ENE fotonet og driter i alt annet, så kan man si at det har forekommet en energiutveksling der en viss mengde energi har flyttet seg fra ett molekyl i det kalde legemet til ett molekyl i det varme legemet.

Nei, dette er nettopp en forklaringsmodell, ikke observert (empirisk) virkelighet. Dette er ikke noe som er mulig å observere i den virkelige verden. I den virkelige verden overføres en viss mengde energi i form av varme fra det varme legemet til det kalde, og slik synker temperaturen i det varme og stiger i det kalde. Det er alt vi ser og registrerer i den virkelige verden. Alt annet er rene mentale krumspring, konseptuelle ideer om hvordan ting kanskje muligens kan fungere.

Jeg var nok altfor uklar. Jeg mente noe slikt som at "For i den virkelige verden kan det se ut som et kaldt legeme sender ut stråling. Denne strålingen kan man tenke seg absorberes av et varmere legeme."

Det var altså forklaringsmodellen jeg ønsket å beskrive, men var veldig uklar. Noe det er lett å være for en lettvekter :)

PetterT

  • Supermedlem
  • *****
  • Innlegg: 505
  • Tenk sjæl
    • Vis profil
Sv: IR fra kalde objekt til varme objekt
« Svar #71 på: 03.11.2015, 10:25:07 »
Konseptet om at IR fra kalde objekt til varme objekt skal varme opp varme objekt enda mer er selve fundamentet for klimaalarmismen.

FNs klimapanel IPCC fremhever, bl.a. i AR5 SPM-rapporten s. 14, at det er CO2 som er viktigste «driver of climate change», og begrunner dette med økt «radiative forcing» siden 1750.  «Radiative forcing» (RF) er mekanismen som skal gi over dobbelt så mye strålingsenergi som solen tilbake til jorden fra en kald atmosfære basert på den 1-dimensjonale «flat-jord-kald-sol»-modellen beskrevet i AR5 fig. 2.11. At det «skapes» så mye ny energi i atmosfæren strider mot termodynamikkens 1. lov om konstant energi.  Denne strålingen fra en kald atmosfære skal så varme opp en varmere jord, men at varme skal kunne transporteres fra kaldt til varmt er i strid med termodynamikkens 2. lov om irreversibilitet.  Forklaringen til FNs klimapanel stemmer ikke med de fundamentale termodynamiske lover, og det er også hovedårsaken til at FNs klimamodeller ikke kan forklare at global temperatur har stoppet opp på et platå i ca. 18 år, på tross av at CO2-utslipp har økt 30 % i den tiden.  Det er åpenbart at det i hvert fall de siste 18 år ikke er CO2 som bestemmer global temperatur, og kan dermed heller ikke være «driver of climate change».

Stråling fra et kaldt objekt (2)  kan redusere varmetapet/strålingen fra et varmt legeme (1) i samsvar med S-B-loven
Q = W/m2 = σ(T14 - T24),
men kan aldri gjøre det varmere objektet varmere.

Har man derimot en annen varme-/energi-kilde i tillegg (som f.eks. solen) så kan temperaturen øke på det varme objektet. 
Dette kan sammenlignes med isolasjon når varmetap foregår med vanlig (kontakt-) varmeledning, og man har en konstant varmekilde f. eks. inne i et hus. 

Den ekstra varmen som noen få milliondeler CO2 (0,0015 % CO2 menneskeskapt) skal kunne gi har vært umulig å måle (Dr. Roy Spencer, forsøk med satellittmålinger), og er fullstendig neglisjerbar.

Den eneste målbare effekt av økt CO2 er at CO2 gjør jorden GRØNN, og har gitt økt plantevekst og matproduksjon.
Det er tanken som teller :-)

PetterT

  • Supermedlem
  • *****
  • Innlegg: 505
  • Tenk sjæl
    • Vis profil
Sv: IR fra kalde objekt til varme objekt
« Svar #72 på: 03.11.2015, 11:04:02 »
Emeritus har etterlyst hva slags bevis som må til for å bevise at økt mengde CO2 i atmosfæren skal føre til global oppvarming (og klimakatastrofer), AGW-hypotesen.

Newtons lover ble til etter observasjoner og beregninger som stemte med observasjonene, intil Einstein fant ut at de ikke stemte for store hastigheter opp mot lysets hastighet.
Einsteins relativitetsteori har også vist seg å stemme med observasjoner, selv om mange stiller spørsmål med den også, og det til stadighet meldes om observasjoner som ikke stemmer med den (eks. hastigheter større enn lysets og øyeblikkelig overføring av informasjon mellom elektroner med motsatt spinn).

Hvis AGW-hypotesen skal stemme så må også den stemme med observasjoner, men det gjør den ikke.  Det er dårlig korrelasjon mellom CO2 og temperatur hvor økt CO2 skal føre til økt temperatur.
De fleste observasjoner tyder på det motsatte.
Vostok iskjerner viser at først endrer temperatur seg og deretter endres CO2 i samsvar med Henry's lov om absorbsjon av gass i væske.  Man kan si at AGW er "debunked", mens Henry's lov er ytterligere bevist.
Samme observasjoner har man fra Grønland iskjerner.
I moderne tid har prof. Humlum, prof Solheim og dr. Stordahl også vist at først endres temperatur og deretter CO2.

AGW er dermed tilbakevist og verden kan spare 1500 milliarder USD i året, som kan gå til nyttigere ting enn klimahysteriske aktiviteter.
Det er tanken som teller :-)

PetterT

  • Supermedlem
  • *****
  • Innlegg: 505
  • Tenk sjæl
    • Vis profil
Sv: IR fra kalde objekt til varme objekt; modellverifisering
« Svar #73 på: 03.11.2015, 17:04:30 »
Modeller må verifiseres:

Man kan lage fine modeller, spesielt med datasimulering, men hvis modellene ikke kan forutsi utvikling på en god måte, da er det noe galt med modellen.  Dagens klimamodeller "projiserer" utvikling av global temperatur med en øking som er 3 ganger observert utvikling (dr John Christy).

Richard Feynman summed the problem neatly: “It doesn’t matter how beautiful your theory is, it doesn’t matter how smart you are. If it doesn’t agree with experiment, it’s wrong.”
Det er tanken som teller :-)

Okular

  • Medlem
  • ***
  • Innlegg: 237
    • Vis profil
Sv: IR fra kalde objekt til varme objekt
« Svar #74 på: 03.11.2015, 17:07:16 »
Nå unngår jeg gjerne wikipedia når jeg referer til noe som har med klima å gjøre. For tema utenom klima så kan der være nyttig informasjon å finne. Her er en kort beskrivelse av en type IR termometer som baserer seg direkte på fotoner fra IR. Dette hadde neppe fungert hvis ikke forståelsen av fotoner i IR hadde ligget nær opp til virkeligheten:

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Quantum_well_infrared_photodetector

Helt greit dette, Ryddegutt. Du har vel dessuten hørt om den fotoelektriske effekten som Einstein jo fikk Nobel-prisen på. Men dette er nettopp hva jeg snakket om, nemlig helt spesifikke strålingsfenomener og -effekter som måtte forklares, og da fant man opp 'kvanten' for å beskrive hvordan lysenergi tilsynelatende kommer i distinkte pakker snarere enn i et kontinuum.

Det mentale krumspringet ligger imidlertid i å utlede såkalte 'lyspartikler' fra dette, at lys på et vis er partikler, altså 'fotoner'. Lys er så menn ikke partikler. Lys er bølger. Lys propageres ved elektromagnetiske bølger gjennom rommet. At disse bølgene viser seg å være kvantifiserte er en helt annen sak, men det er hver enkelt bølge eller 'bølgefront' som man ser bli absorbert og som har en helt distinkt effekt ved absorpsjon. Dette er overhodet ikke det samme som å si at lys gjennom rommet er en rekke med pingpong-baller som flyr langs en bølget bane i en gitt frekvens. Banen i seg selv er lyset. Det er ingenting som 'rir' den. Banen kommer med en gitt bølgelengde, ikke frekvens. Frekvensen kan identifiseres kun ved absorpsjon eller passering av et bølgetog forbi et gitt fast punkt, gjennom et visst intervall - hvor mange bølgefronter passerer innenfor en viss periode?

Dette med fotoner er helt og holdent en simplifisert modell fordi vi egentlig ikke forstår fullt ut hva lys er, og modellen har aspekter som i beste fall er litt pussige, og som i verste fall rett og slett framstår som ulogiske.

Sitat
‘Photons’ versus EM waves

At this point it feels as if a brief discussion on ‘photons’ is warranted.

What is a ‘photon’? Is it something other than an EM wave? Well, its energy tends to be defined in a different (albeit mathematically interchangeable) way from that of a single EM wave, by its frequency: E = hν; an EM wave’s energy would rather normally be defined by its wavelength: E = hc/λ. It would make little sense defining the energy of a single EM wave by frequency. Why? Well, can a single wave be said to possess a frequency? What is ‘frequency’ in the first place? It is the passage of a certain number of waves through a specified interval over a particular period of time. So you can basically only measure the frequency of light from a fixed point outside the actual light beam. If you travel with an individual EM wave flying forward at the speed of light (duh!), then you could only ever assess its length; the wave itself would not come with a frequency. Mathematically, we can of course determine a hypothetical frequency as the speed of light (c) divided by its wavelength (λ), but it doesn’t really mean anything physical. Not for that single wave. It just means that, since all EM waves travel at the speed of light (they are light, after all), we can know for sure that it is their wavelength alone that will determine in the end how many of them will pass through our designated interval. Hence the simple relation: c/λ = ν.

So you see the artificial (and ultimately unnecessary) distinction being made this way between an EM wave and a ‘photon’ ...

Defining the energy of the ‘photon’ by its frequency seems to set it apart as a separate entity from the EM wave. As if light is the combined product of two different things put together, a wave and a particle. In most people’s minds, I’m sure, a ‘photon’ is a particle as good as any other elementary particle, a concrete ball of substance flying independently around. In this ‘wave-particle duality’ perspective on the nature of light, one gets the distinct feeling that the ‘photon’, the particle, is meant to sort of be riding on the back of the waves; not on the back of a single wave, but along the rollercoaster course set up by the wavetrain in its entirety. One gets the sense that the wavetrain is somehow frozen in time and space, functioning only as the cresty and troughy highway along which the ‘photons’ fly. In this perspective, the ‘photon’ is the sole carrier of light’s energy, while the waves are just there to provide it with a means to transfer this energy from one place to the next.

This clearly seems to be the corollary of the “‘photon’ gets its energy from its frequency” approach. I’m sure the old masters never meant for it to be this way. But it is. The energy of the ‘photon’ is ostensibly determined by how many individual (and – one must assume, then – unmoving) waves it can pass within a certain amount of time, usually a second. Since presumably it always travels at the speed of light, the length of the waves it passes underway, then, determines its energy.

This all comes off as weird. For instance, if a ‘photon’ travels along the path of an undulating wavetrain, how could it ever manage to move forward in space at the speed of light (c)? Wouldn’t it then have to move considerably faster than the speed of light, along its actual path, in order to cover the distance from wave crest to wave crest at the speed of light:


Figure 1.

Such a view is of course absurd.

No, the ‘photon’ is simply an individual light wave, one distinct EM wavefront. It is the wavefront itself that moves forward at the speed of light, not something moving along its length.

The wave and the particle are one and the same. The ‘photon’ simply represents a particular property of EM waves, namely how they come in discrete packets rather than in a continuous stream like mechanical (macroscopic) waves do.

Light is a strange thing. No point in making it even stranger ...

What this entails is the following: Rather than being ‘unstoppable’ particles of light, travelling forward no matter what happens, no matter what the waves might do, ‘photons’ simply represent the quanta of light energy moving with and in each single EM wave in the train. So if the waves stop moving forward, like in a standing wave pattern, then the ‘photons’ (and thus the energy) naturally stop moving forward also. The ‘photon’ is not a separate thing from the EM wave.

This situation is in fact summed up quite well by Wikipedia:

Sitat
“Eventually the modern theory of quantum mechanics came to picture light as (in some sense) both a particle and a wave, and (in another sense), as a phenomenon which is neither a particle nor a wave (which actually are macroscopic phenomena, such as baseballs or ocean waves). Instead, modern physics sees light as something that can be described sometimes with mathematics appropriate to one type of macroscopic metaphor (particles), and sometimes another macroscopic metaphor (water waves), but is actually something that cannot be fully imagined.”

Yes, it’s both and neither, in one.
https://okulaer.wordpress.com/2015/02/19/to-heat-a-planetary-surface-for-dummies-part-4/
« Siste redigering: 03.11.2015, 17:11:15 av Okular »