مواد عايق امواج مغناطيسي

مدیران انجمن: parse, javad123javad

سعید رجبی

عضویت : دوشنبه ۱۴۰۰/۸/۲۴ - ۱۳:۴۷


پست: 1



Re: مواد عايق امواج مغناطيسي

پست توسط سعید رجبی »

میخواستم بدونم اگر بخواهیم امواج الکترومغناطیس را جذب کنیم یک سیم پیچ بهتر است. یا یک سیم پیچ با هسته آهنی. یا یک سیم پی با هسته اهنی که در کنارش آهنربا داشته باشد؟

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami رهام حسامی

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1876

سپاس: 3351

جنسیت:

تماس:

Re: مواد عايق امواج مغناطيسي

پست توسط rohamjpl »

منظور شما در یک سیم پیچ و گیرندگی امواج هست می‌توان جهت دریافت سیگنال‌های AM،از انتن سیم خیلی بلندی را به صورت سیم‌پیچ به دور یک هسته آهنی فریت، درآورد و طول انتن آن را کاهش دادچون آنتن های رادیویی که بسیار کوتاهتر از طول موج هستند.از قوانین فیزیک پایه می‌دانیم که مطابق با قانون «القا فارادی» (Faraday’s law)، میدان مغناطیسی می‌تواند باعث القای جریان الکتریکی شود. البته الزامی به استفاده از هسته آهنی نیست؛ در واقع از هسته آهنی بدین منظور استفاده می‌شود که از تعداد دور حلقه (سیم) کمتری استفاده کنیم..ساده ترین روش که میبینید واقع آنتنِ رادیو در حکم گیرنده است. امواج الکترومغناطیسی به هنگام برخود با آنتنِ رادیو، انرژی خود را به الکترون‌های آنتن داده و در نتیجه الکترون‌های آنتنِ فلزی به نوسان در می‌آیند. می‌توان گفت مطابق با قانون القای فارادی، جریان الکتریکی در آنتن شکل می‌گیرد. این جریان الکتریکی، همان سیگنال‌های الکتریکی ارسال شده توسط آنتن فرستنده هستند که به وسیله بلندگو رادیو، به امواج مکانیکی (صوت) تبدیل می‌شوند.پارامتر‌های اساسی آنتن سمت گرایی (Directionality)گین یا همان بهره آنتن -پهنای باند (Bandwidth)در هسته اون سیم پیچ هم شدت آهنربایی با نوع ماده استفاده شده در هسته سیم‌پیچ، مرتبط است. این اختلاف در شدت میدان مغناطیسی به علت تعداد خطوط شاری است که از هسته مرکزی می‌گذرد. اگر ماده مغناطیسی، نفوذپذیری بالایی داشته باشد، چگالی خطوط شار زیاد می‌شود و نفوذپذیری (μ) معیار مناسبی برای سنجش مغناطش هسته خواهد بود.کلید کارایی آنتن (چه برای ارسال و چه برای دریافت - این دو فرآیند اساساً متقابل هستند) رزونانس و تطبیق امپدانس با منبع / گیرنده است. اندازه نیز از نظر رابطه بین قدرت و جریان مهم است.تحلیل خوبی از تاثیر اندازه آنتن بر رابطه توان/جریان در این سایت ارائه شده است. جمع بندی:
جریان در یک آنتن دوقطبی به صورت خطی از حداکثر در مرکز به صفر در انتها می رود. از آنجایی که دامنه میدان E تولید شده از یک نقطه معین با جریان در آن نقطه متناسب است، میانگین توان تلف شده برابر است با $\left<P\right>=\frac{\pi^2}{3c}\left(\frac{I_0 \ell}{\lambda}\right)^2$
(توجه داشته باشید - این در واحدهای cgs است... . برای همان جریان، وقتی طول جریان خود را دو برابر کنید (بسیار کوتاهتر از λ/4
آنتن، شما قدرت را چهار برابر می کنید.
مفهوم مقاومت در برابر تشعشع ارتباط مستقیمی با این مفهوم قدرت دارد: اگر آنتن خود را به عنوان مقاومتی در نظر بگیرید که در حال اتلاف نیرو در آن هستید، پس می دانید که$\left<P\right> = \frac12 I^2 R$
و با ترکیب آن با معادله بالا برای توان، می بینیم که می توانیم بیانی برای مقاومت در برابر تشعشع بدست آوریم.
$R = \frac{2\pi^2}{3c}\left(\frac{\ell}{\lambda}\right)^2$
این هنوز در cgs است، که بیشتر مهندسان برق را از بین می برد. برای تبدیل به واحدهای SI (بنابراین مقاومت را بر حسب اهم دریافت می کنیم) فقط به ضریب مقیاس $10^{9}/c^2$ نیاز داریم.
(با c در واحد cgs...)؛ بنابراین ما یک تقریب ساده برای مقاومت در برابر تشعشع در واحدهای SI بدست می آوریم (اکنون از $c=2.98\times10^{10}~\rm{cm/s}$ سانتی متر بر ثانیه $R = \frac{2\pi^2 c}{3\times 10^{-7}}\left(\frac{\ell}{\lambda}\right)^2$
که به خوبی با عبارت داده شده در این ماشین حساب برای یک دوقطبی کوتاه الکتریکی مطابقت دارد (توجه داشته باشید - بیان آنها برای $\ell_{eff}$ است که ℓ/2 است
.اگر می دانید با چه فرکانسی کار می کنید، تطبیق امپدانس را می توان با یک مدار LC ساده انجام داد: سری LC نشان دهنده امپدانس پایین به آنتن، اما امپدانس بالا برای گیرنده است. در این فرآیند، جریان زیاد در آنتن را به یک ولتاژ بزرگ برای گیرنده تبدیل می‌کنند
این نمونه ای از تطبیق رزونانس است: در یک فرکانس خاص به خوبی کار می کند. می‌توان از ترانسفورماتورهای سیگنال برای دستیابی به همان چیزی در طیف وسیع‌تری از فرکانس‌ها استفاده کرد - اما این امر برخی از مزایای تشدید را از دست می‌دهد (همه فرکانس‌ها به یک اندازه تقویت می‌شوند).
هنگامی که آنتن آنقدر کوچک می شود که سایر منابع نویز قابل توجه می شوند، این تغییر می کند. منطقی است که فکر کنیم این زمانی اتفاق می افتد که مقاومت رسانا (از دست دادن) آنتن با مقاومت واکنشی (مقاومت در برابر تشعشع) قابل مقایسه شود. اما از آنجایی که اولی با طول آنتن و دومی با مربع طول مقیاس می شود، بدیهی است که اندازه ای وجود خواهد داشت که در آن جلوه های غیر ایده آل غالب خواهد بود.هر چه هادی ها بهتر و تقویت کننده ها بهتر باشند، آنتن می تواند کوچکتر باشد.
بنابراین بله، توان ارسالی با مجذور طول کاهش می یابد و باعث می شود یک آنتن کوتاه به عنوان فرستنده (و بنابراین، به عنوان گیرنده) کارایی کمتری داشته باشد. با این حال، بیشتر اوقات به نسبت سیگنال به نویز اهمیت می دهید - آیا سیگنالی بیشتر از نویز از آنتن شما وجود دارد؟تصویر
برای این کار باید Q آنتن (پهنای باند) را بررسی کنیم. هرچه Q بالاتر باشد، فقط در فرکانس علاقه (به دلیل رزونانس) سود بیشتری خواهید داشت. در حالی که "نویز" یک پدیده باند وسیع است، "سیگنال" یک پدیده باند باریک است، بنابراین Q بالا سیگنال را بدون تقویت (همه) نویز تقویت می کند. اگر بتوانیم آنتنی با Q بالا بسازیم، آنقدر هم مهم نیست که کوتاه باشد.
یک سیم پیچ با هسته آهنی آهنربای الکتریکی نامیده می شود. هسته آهنی قدرت میدان مغناطیسی سیم پیچ را افزایش می دهد.الکترومغناطیس ها معمولاً از سیم پیچیده شده در یک سیم پیچ تشکیل شده اند. جریانی که از سیم عبور می‌کند، میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که در سوراخ متمرکز شده و مرکز سیم‌پیچ را نشان می‌دهد. با قطع جریان، میدان مغناطیسی ناپدید می شود.
آیا یک مدار LC نوسانی بدون آنتن می تواند امواج الکترومغناطیسی تولید کند زیرا میدان الکترومغناطیسی در حال تغییر است؟یک آنتن انرژی بیشتری نسبت به صفحات یک خازن ساطع می کند. مقاومت تشعشعی یک خازن و سیم کم است، بنابراین در تابش انرژی مانند آنتن کارآمد نیست و برای تابش همان مقدار توانی که یک دوقطبی ناشی از آن است، باید نیروی زیادی به مدار وارد شود. راندمان و هدایت ضعیف مقاومت در برابر تشعشع زمانی به بالاترین حد خود می رسد که طول یک عنصر طول موج باشد، و به این دلیل شما بیشترین بازده تابش را در مقایسه با مقاومت از دست دادن خواهید داشت.
آیا می توانیم بدون هسته ترانسفورماتور القایی داشته باشیم؟بله، حتی اگر هسته ترانسفورماتور را بردارید، باز هم القاء وجود دارد.
نه، نیازی نیست سیم‌پیچ‌ها را داخل یکدیگر بچینید، اگرچه این امر باعث افزایش جریان القای شما می‌شود (با توجه به اینکه دو سیم‌پیچ از نظر الکتریکی از یکدیگر جدا شده‌اند)
ما می‌توانیم القایی را همانطور که توسط پارامتری از هسته به نام نفوذپذیری مغناطیسی μ تعیین می‌شود افزایش دهیمشما می توانید به این فکر کنید که چرا این مورد با شکل انتگرال قانون استقرا فارادی است.
$\mathscr{E_{2,1}} = - \frac{d\Phi_{2,1}}{dt}.$
فرض کنید ثانویه حلقه ای از سیم است که یک مساحت کل A را در بر می گیرد و میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط حلقه 1 که از حلقه 2 عبور می کند B(t) در زمان t و $B(t+\Delta t)$ در زمان $t+\Delta t$ است.
چیزی که پروفسور فارادی می گوید این است که در مدت زمان کوتاه Δt
، ولتاژ القا شده در سیم پیچ دوم با $A\frac{B(t+\Delta t)- B(t)}{\Delta t}$ متناسب است.
. بنابراین شهودی است که قدرت شار مغناطیسی که از حلقه عبور می کند مهم است، زیرا داشتن شار اوج بالاتر نشان می دهد که تغییر در شار نیز بیشتر خواهد بود.اکنون چگالی شار B=μH، μ=μrμ0.و$Ф=BA=μ0HA.$.
مقدار جریانی که به سیم پیچ ثانویه القا می کنید با هسته آهنی به طور قابل توجهی بیشتر خواهد بود، زیرا هسته آهنی شار مغناطیسی تولید شده توسط اولیه را در ناحیه ای از فضا که از ثانویه عبور می کند به دام می اندازد. به همین دلیل است که وجود هسته آهنی در ترانسفورماتور بسیار مهم است.
مواد جاذب تشعشع که معمولاً به عنوان RAM شناخته می شوند، ماده ای است که به طور خاص طراحی و شکل گرفته است تا تابش RF فرودی (همچنین به عنوان تشعشعات غیریونیزه کننده شناخته می شود) را تا حد امکان مؤثر از هر جهات تابشی جذب کند. هرچه RAM موثرتر باشد، سطح تابش RF منعکس شده کمتر است.
جذب موج EM فرآیندی است که در آن انرژی EM تحت اثر پرکننده های اتلاف EM به اشکال دیگر تبدیل می شود، به طوری که موج فرودی نمی تواند از طریق مواد منعکس یا نفوذ کند . فرآیندهای کلی موج EM برخوردی از طریق یک جاذب EMدر میان نامزدهای جاذب الکترومغناطیسی، مواد فرومغناطیسی نیکل دارای خاصیت مغناطیسی اشباع بالا و نفوذپذیری بالا در فرکانس بالا (1-18 گیگاهرتز) هستند که به طور گسترده برای تهیه مواد جاذب نازک‌تر همراه با خواص جذب الکترومغناطیسی قوی استفاده می‌شود. یکی از راه‌های موثر طراحی کامپوزیت‌های مبتنی بر نیکل با ساختار پوسته هسته‌ای است که هسته‌های مغناطیسی را با پوسته‌های دی الکتریک ترکیب می‌کند.سایر معیارهای جذب تشعشع، از جمله عمق نفوذ و اثر پوستی، ثابت انتشار، ثابت میرایی، ثابت فاز و عدد موج پیچیده، ضریب شکست پیچیده و ضریب خاموشی، ثابت دی الکتریک پیچیده، مقاومت الکتریکی و رسانایی.یکی از رایج ترین انواع رم، رنگ توپ آهنی است. این شامل کره های ریز پوشیده شده با آهن کربونیل یا فریت است. امواج رادار نوسانات مولکولی را از میدان مغناطیسی متناوب در این رنگ القا می کنند که منجر به تبدیل انرژی رادار به گرما می شود. سپس گرما به هواپیما منتقل شده و از بین می رود. ذرات آهن موجود در رنگ از تجزیه پنتا کربونیل آهن به دست می آیند و ممکن است حاوی ردپای کربن، اکسیژن و نیتروژن باشند. توپ هایی با ابعاد خاص که در یک رنگ اپوکسی دو قسمتی آویزان شده اند. هر یک از این کره های میکروسکوپی در یک فرآیند اختصاصی با دی اکسید سیلیکون به عنوان یک عایق پوشانده می شوند. سپس، در طول فرآیند ساخت پانل، در حالی که رنگ هنوز مایع است، یک میدان مغناطیسی با قدرت گاوس خاص و در یک فاصله مشخص اعمال می‌شود تا الگوهای میدان مغناطیسی در گلوله‌های آهن کربونیل در فروسیال رنگ مایع ایجاد شود. رنگ سپس سخت می شود در حالی که میدان مغناطیسی ذرات را در حالت تعلیق نگه می دارد و توپ ها را در الگوی مغناطیسی خود قفل می کند. برخی آزمایش‌ها با اعمال میدان‌های مغناطیسی مخالف شمال-جنوب در طرف‌های متضاد پانل‌های رنگ‌شده انجام شده است که باعث می‌شود ذرات آهن کربونیل هم‌تراز شوند (به‌گونه‌ای که به صورت سه‌بعدی موازی با میدان مغناطیسی باشند). رنگ گلوله آهنی کربونیل زمانی موثرتر است که توپ ها به طور مساوی پراکنده شده باشند، از نظر الکتریکی ایزوله شده باشند، و شیب چگالی تدریجی بیشتری به امواج رادار ورودی ارائه کنند. ذرات کربن سیاه رسانا (حاوی حدود 0.30٪ گرافیت کریستالی با وزن پخته شده) در ماتریس پلیمری تعبیه شده است.مانند هواپیماهای ضد رادار Stealth
تصویر

ehsaaa

نام: ehsan karim

عضویت : جمعه ۱۴۰۰/۹/۵ - ۱۲:۲۴


پست: 1



جنسیت:

Re: مواد عايق امواج مغناطيسي

پست توسط ehsaaa »

سلام
چند تا سوال داشتم. با استفاده از ماکرو ویو- الترا سونیک- وای فای- رادیویی- جی پی اس میخوام از خط اوله آب فلزی و پلیمری زیر زمین اطلاعات دریافت کنم.
1- راهی وجود داره که بشه از زیر زمین مثلا زیر 1.5 متر خاک طول موج به سطح زمین برسه؟
2- کدام یک از این ها برای محیط آب مثل لوله آب اشامیدنی با خم های 90 درجه داره برد یک کیلومتر دارند؟

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami رهام حسامی

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1876

سپاس: 3351

جنسیت:

تماس:

Re: مواد عايق امواج مغناطيسي

پست توسط rohamjpl »

کدام موج الکترومغناطیسی را می توان برای تشخیص نشتی از لوله های زیرزمینی استفاده کرد؟
نشت در خطوط لوله زیرزمینی را می توان با تزریق یک ایزوتوپ رادیواکتیو تشخیص داد. این امر با افزودن مقدار کمی از ایزوتوپ رادیویی که منبع تابش بتا به مایع است به دست می آید.
محققان بر اساس تکنیکی به نام تست چکش آب - استاندارد صنعتی برای پیش بینی محل نشتی - ساخته شدند. این آزمایش شامل قطع ناگهانی جریان از طریق یک لوله و استفاده از حسگرها برای جمع‌آوری داده‌ها در مورد نحوه انتشار موج ضربه‌ای حاصله یا «چکش آب» است
ابزار های نشت یاب به طور کلی مکانیزم یکسانی برای یافتن محل ترکیدگی و نشت دارند. اغلب این وسیله ها مجهز به فرستنده و گیرنده امواجی هستند که داخل محفظه ای قرار گرفته است. این محفظه با قرار گرفتن بر روی محل مورد نظر (مانند دیوار و لوله ها) امواجی از سمت خود می فرستد و دوباره آن ها را دریافت می کند، سپس این امواج دریافت شده را توسط یک سیستم کامپیوتری تحلیل می کند. نوع امواج و شیوه تحلیل در انواع دستگاه ها متفاوت است اما به طور کلی می توان گفت سیستم تشخیص ترکیدگی لوله بر مبنای امواج کار می کند.
تمام مشخصات مربوط به سیال، شامل ماهیت شیمیایی، فشار، دما، افت فشار مجاز، چگالی (یا وزن مخصوص)، هدایت الکتریکی، ویسکوزیته (نیوتنی یا غیر نیوتنی بودن سیال) و فشار بخار در حداکثر دمای کاری و همچنین چگونگی تغییر این مشخصات در شرایط مختلف باید مد نظر قرار گیرند. ملاحظات ایمنی یا سمی بودن مواد، احتمال تشکیل حباب، امکان وجود ذرات جامد معلق و درجه خورندگی سیال، از مهم‌ترین مواردی هستند که باید به آنها توجه کرد.
فلومتر الکترومغناطیسی
این نوع فلومتر برای مایعات دارای خاصیت هدایت الکتریکی مناسب است. به عنوان نمونه می‌توان به مایعاتی مانند آب (آشامیدنی و فاضلاب)، اسیدها، مواد قلیایی و دوغاب اشاره کرد. بیشترین کاربرد این نوع فلومتر در بخش‌های مدیریت آب و صنایع غذایی استروش اندازه‌گیری این تجهیز بر مبنای قانون القای فارادی است. مطابق این قانون، هرگاه میله‌ای فلزی در داخل میدان مغناطیسی حرکت کند، ولتاژ الکتریکی القا می‌شود. مانند شکل زیر، عبور ذرات باردار سیال، از درون میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم‌پیچ داخل این فلومتر، ولتاژ الکتریکی القا می‌کند. شدت این ولتاژ به طور مستقیم با سرعت جریان سیال متناسب است و برای اندازه‌گیری دبی حجمی سیال به کار می‌رود. در مواردی که چگالی مایع در طول فرآیند ثابت است (مانند آب)، می‌توان به راحتی، دبی حجمی را به دبی جرمی تبدیل کرد.
استفاده از امواج اولتراسونیک، اندازه‌گیری دبی حجمی طیف وسیعی از گازها و مایعات را امکان‌پذیر می‌سازد. در این فلومترها مواردی مانند هدایت الکتریکی، فشار، دما و ویسکوزیته اهمیت ندارند. ولی در عوض دقت اندازه‌گیری هم کمتر است. در شکل زیر دو نمونه فلومتر اولتراسونیک مشاهده می‌شود. در نمونه سمت چپ سنسورها از بیرون لوله نصب شده و برای اندازه‌گیری دبی سیالات خورنده مناسب است. نمونه سمت راست در داخل لوله قرار می‌گیرد و دقت آن هم بیشتر است
تصویر

@alireza1378

نام: سید علیرضا دیباج

عضویت : سه‌شنبه ۱۴۰۱/۵/۱۱ - ۰۳:۰۰


پست: 3



جنسیت:

Re: مواد عايق امواج مغناطيسي

پست توسط @alireza1378 »

rohamjpl نوشته شده:
دوشنبه ۱۴۰۰/۸/۱۷ - ۰۷:۳۱
فلزات معمولاً برای امواج الکترومغناطیسی، به ویژه در فرکانس های مادون قرمز دور و تراهرتز، بازتاب زیادی دارند. با استفاده از تکنیک ساختار لیزری فمتوثانیه، فلزات تقریباً بازتابنده در طیف الکترومغناطیسی ماوراء بنفش، از فرابنفش تا تراهرتز، به قابلیت جذب بسیار بالا تبدیل می‌شوند.کدام فلز تابش الکترومغناطیسی را جذب می کند؟
مس به دلیل توانایی آن در جذب امواج مغناطیسی و رادیویی، مطمئن ترین ماده انتخابی هنگام محافظت در برابر فرکانس های رادیویی است. همچنین در تضعیف امواج مغناطیسی و الکتریکی بسیار موثر است
برهمکنش موج صفحه الکترومغناطیسی با صفحه فلزی
بنابراین من جمع‌آوری می‌کنم که شما یک موج مسطح در برخورد معمولی به یک صفحه فلزی دارید و به دنبال ضریب جذب توان، A هستید. کاری که باید انجام دهید این است که ضریب بازتاب توان R را محاسبه کنید و سپس از A=1 استفاده کنید. $A=1-R$ زیرا فلز به اندازه کافی ضخیم است که هیچ انتقالی نخواهید داشت . R را می توان به روش معمول با معادلات فرنل با استفاده از ضریب شکست پیچیده فلز محاسبه کرد:
$R=\left|\frac{n_1-n_2}{n_1+n_2}\right|^2$
اگر در عوض رسانایی یا گذردهی پیچیده ای دارید، ممکن است بخواهید آن را به ضریب شکست تبدیل کنید. همچنین، اگر این یک وضعیت واقعی است، ممکن است لازم باشد فرضیاتی در مورد صافی سطح فلز داشته باشید (اگر ناهموار باشد، ممکن است پراکندگی وجود داشته باشد که در R ثبت نشده است.). اما به دلیل طول موج زیاد منبع شما، احتمالاً نیازی نیست که زیاد نگران پراکندگی باشید.
در نهایت، مجموع توان جذب شده، مجموع توان برخوردی بار A است.
برای یک موج الکترومغناطیسی، ما از روی بزرگی بردار میدان الکتریکی، توان در واحد سطح را که توسط موج منتقل می‌شود، تعیین می‌کنیم، نه خود توان. این توسط (منبع) ارائه شده است:$P/A = \epsilon_0 |\vec{E}|^2 c$
سپس فقط می توانید در مساحت سمت صفحه که موج است ضرب کنید
. در مهندسی برق، محافظ الکترومغناطیسی عمل کاهش میدان الکترومغناطیسی در یک فضا با مسدود کردن میدان با موانع ساخته شده از مواد رسانا یا مغناطیسی است. محافظ معمولاً برای محفظه‌ها برای جداسازی وسایل الکتریکی از محیط اطرافشان و برای کابل‌ها برای جدا کردن سیم‌ها از محیطی که کابل از آن عبور می‌کند، اعمال می‌شود. محافظ الکترومغناطیسی که تابش الکترومغناطیسی فرکانس رادیویی (RF) را مسدود می کند به عنوان محافظ RF نیز شناخته می شود.باید مواد جذبی باشد انچه در سیستم ضد راداری Stealthکه در جنگنده ها استفاده میشه یکسری نانوکامپوزیت های فریتی موجب استاف در برابر دیده شدن میشه.اما در مورد قفس فارادی بگم خیر. قفس های فارادی نمی توانند میدان های مغناطیسی با فرکانس پایین را مسدود کنند. قفس های فارادی از طریق توزیع مجدد بار الکتریکی در ساختار رسانای الکتریکی خود کار می کنند ، بنابراین آنها عمدتا در برابر میدان های الکتریکی محافظت می شوند. رابطه شما در مورد میدان های الکتریکی درست است اما مغناطیسی نیست. می توان میدان های مغناطیسی با فرکانس بالا را به صورت تابش الکترومغناطیسی فارد در برابر آن محافظت کرد ، زیرا وقتی امواج صفحه سازنده آن اجزای میدان الکتریکی خود را "متصل" می کنند با واکنش ناشی از بار متحرک در قفس رسانا ، چنین تابشی نمی تواند گسترش یابد.اما در مورد مواد جاذب رادار موادی هستند که در تکنولوژی پنهان کردن برای پنهان کردن یک وسیله یا یک شی از امواج رادار استفاده می‌شود. میزان جذب امواج رادار در یک فرکانس مشخص بستگی به ساختار مادهٔ جاذب دارد. این مواد به طور کامل نمی‌توانند امواج را جذب کنند و همچنین ماده‌ای وجود ندارد که بتواند تمام فرکانس‌های رادار را جذب کند.
. مواد فریتی به سبب دارا بودن ویژگی هایی همچون تلفاتی بودن ، پایداری شیمیایی بالا و مقاومت در برابر خوردگی می توانند گزینه ی مناسبی برای استفاده در پوشش های راداری باشند با استفاده از پوششهای جاذب امواج رادار و نصب آنها بر روی بدنه شناورها علاوه بر حفظ طرّاحی بهینه، می توان بازه ی وسـیعی از امواج رادار را تضعیف و جذب کرد، که این امر سبب رادارگریز شدن هدف می شود. مواد نـانو بـه دلیـل خـواص بینظیـر الکتریکـی و مکانیکی، گزینه ای مناسبی برای جذب امواج الکترومغناطیسی هستند. مواد کامپوزیتی نانوپایه می توانند کـم وزن، ارزان و راحـت سـنتز شوند. استفاده از نانوذرات آهن، نیکل و کبالت در ساخت نانوکامپوزیت های فریتی به همراه طراحی الگویی برای کاهش سطح مقطع راداری قادر است در محدوده ی فرکانسـی امـواج رادار، سـطح مقطع راداری را مقدار قابل توجهی کاهش دهد . این مواد به صورت روکش یـک میلیمتـری بر روی بدنه ی شناورها کشیده شده و قادر است آنها را از دید رادارهای دشمن پنهان کند .
من پارچه فارادی را شنیدم که میشه.محققان دانشگاه درکسل "پارچه های فارادی" ایجاد کرده اند که می تواند تقریباً تمام امواج الکترومغناطیسی را مسدود کند. ماده اصلی یک ماده دو بعدی به نام MXene کربونیترید تیتانیوم هست که قابلیت محافظتی خوبی داشت و نه تنها ضخامت اندکی دارد بلکه سیگنال ها را به جای منعکس کردن، جذب می کند.
اول بدونم چه عواملی باعث انتشار امواج الکترومغناطیسی در فضای آزاد می شود؟. از نظر ریاضی موج الکترومغناطیسی می تواند دارای میدان های الکتریکی و مغناطیسی همزمان باشد ، صفرها و فازهای اوج دارند.هر دو میدان الکتریکی و مغناطیسی با دور شدن از منبع ضعیف و ضعیف می شوند.این در مورد میدان های الکتریکی و مغناطیسی از منابع مستقل است. میدان الکترومغناطیسی (نور) که از خود پخش می شود اگر در یک موج صفحه باشد می تواند به طور نامحدود ادامه یابد. اگر از یک منبع نقطه ای پراکنده شود ، جریان انرژی در واحد سطح با قانون مربع معکوس و به دنبال آن همه منابع نقطه ای کاهش می یابدامواج الکترومغناطیسی را می توان به عنوان یک موج نوسانی عرضی خود-انتشار یافته از میدان های الکتریکی و مغناطیسی تصور کرد. این انیمیشن سه بعدی یک موج پلاریزه خطی را نشان می دهد که از چپ به راست پخش می شود. توجه داشته باشید که میدان های الکتریکی و مغناطیسی در چنین موجی با یکدیگر فاز هستند و با هم به حداقل و حداکثر می رسند
پاسخ به سوال مستلزم درک نحوه تولید امواج EM است. الکترونی را تصور کنید که متحرک و ثابت نیست. طبق قانون کولن ، یک میدان توسط این الکترون تولید می شود. این میدان ثابت خواهد بود و تا زمانی که الکترون حرکت نکند تغییر نخواهد کرد.
تصور کنید اکنون شروع به لرزاندن الکترون به روش سینوسی می کنید. قرار است چه اتفاقی برای این رشته بیفتد؟ زمینه به گونه ای تغییر می یابد که با حرکتی که به الکترون می کنید مطابقت داشته باشد. اساساً این تغییر در میدان یک موج EM است که با سرعت نور در حرکت است.عمق نفوز $d = \sqrt{\frac{2}{\mu_r \mu_0 \sigma \omega}},$ جایی که ω فرکانس زاویه ای موج EM است و σ رسانایی است.با استفاده از این می توان گفت که قدرت میدان الکتریکی که به ماده رسانا نفوذ می کند به صورت $E = E_0 \exp(-x/d)$ تحلیل می رود و البته قدرت نفوذ متناسب با $E^2$ خواهد بودبنابراین اگر ω ثابت است ، عمق پوست فقط به رسانایی (و نفوذ پذیری نسبی) بستگی دارد.همچنین فراموش نکنید که از سطح مواد رسانا نیز اثر انعکاس مهمی وجود دارد. برای یک هادی خوب ، مدول ضریب انتقال (از هوا / خلا به داخل هادی) تقریباً $|T| = 5.3\times 10^{-3} \sqrt{\frac{\mu_r \mu_0 \omega}{\sigma}}$است و انرژِی موج $S=\frac1{c\mu_0}E_m^2\overline{\sin^2(kx-\omega t)}=\frac1{c\mu_0}\frac{E_m^2}2$
محافظ می تواند جفت شدن امواج رادیویی، میدان های الکترومغناطیسی و میدان های الکترواستاتیک را کاهش دهد. یک محفظه رسانا که برای مسدود کردن میدان های الکترواستاتیک استفاده می شود به عنوان قفس فارادی نیز شناخته می شود. مقدار کاهش بسیار بستگی به ماده مورد استفاده، ضخامت آن، اندازه حجم محافظت شده و فرکانس میدان های مورد نظر و اندازه، شکل و جهت حفره های یک سپر به یک میدان الکترومغناطیسی برخوردی دارد.
محبوب ترین ماده ای که امروزه در صنعت محافظ مغناطیسی بر اساس ویژگی های برتر آن از نظر نفوذپذیری و اشباع استفاده می شود، آلیاژ نیکل-آهن 80 درصد® پرکاربردترین آلیاژ برای اهداف محافظ مغناطیسی است. ترکیب آن از 80 درصد نیکل، 4.5 درصد مولیبدن و آهن متعادل، خاصیت نفوذپذیری بالایی به آن می دهد. این به ما می گوید که این ماده حساسیت مغناطیسی بالایی به یک میدان مغناطیسی اعمال شده دارد. به راحتی جریان میدان مغناطیسی را می پذیرد. همچنین سال گذشته $\ce{MnBi_2Te_4}$ پیش بینی و کشف شد. این یک ماده لایه لایه واندروالس است که دارای جفت فرومغناطیسی درون لایه است. با این حال، کوپلینگ بین لایه ای ضد فرومغناطیس است.
پاسخ ساده: منعکس خواهد شد. پاسخ کمی طولانی تر: تا حدی هر دو و فراموش نکنیم که فلز نیز مقداری از انرژی را از خود عبور می دهد. هر چه فلز نازک تر باشد کمتر جذب می شود و بیشتر عبور می کند.آیا فلزات امواج الکترومغناطیسی را منعکس می کنند؟
نه تنها فلزات الکتریسیته را هدایت می کنند، مانند زمانی که الکتریسیته از طریق سیم ها به چراغ ها و بازی های ویدیویی می رسد. آنها همچنین امواج الکتریکی را منعکس می کنند که از خارج از سطوح به آنها برخورد می کند. انرژی نور، گرما، اشعه ایکس، رادار و در اجاق مایکروویو چیزی است که ما آن را انرژی "الکترومغناطیسی" می نامیم.آیا فلز RF را جذب یا منعکس می کند؟
تشعشعات RF نیز با تضعیف محافظت می شود. این کاری است که مواد جذب کننده رادار (RAM) انجام می دهد. انعکاس زیادی وجود ندارد، اما قدرت RF در رم به گرما تبدیل می شود و بسیار کم آن را به طرف دیگر می رساند. تابش RF نیز توسط متا منعکس می شود
فلزات چگونه تابش الکترومغناطیسی را منعکس می کنند؟شما درست می گویید که انتقال های الکترونیکی زیادی در یک فلز وجود دارد که با فرکانس های نوری و فرکانس های پایین تر مطابقت دارد. با این حال، این انتقال‌ها حفظ تکانه را برآورده نمی‌کنند. وقتی یک شبکه اعمال می کنید، تکانه فقط تا یک بردار شبکه معکوس (گریتینگ) حفظ می شود. برای انتخاب مناسب گام شبکه و چرخه وظیفه، ممکن است نیاز برای طول موج انتخابی برآورده شود. در این شرایط نور جذب می شود.2
برای فلزات، اینکه آیا یک موج الکترومغناطیسی (EM) منعکس شده یا جذب می شود، در درجه اول با (1) فرکانس (یا طول موج) موج فرودی، و (2) چگالی الکترون ها در ماده تعیین می شود. این نتیجه هم (الف) پاسخ الکترون‌های آزاد به میدان الکتریکی تابش EM است و هم (ب) نیروهای کولمبی بین این الکترون‌ها و هسته‌های یونی در فلز.
الکترون‌های رسانای آزاد در فلزات را می‌توان در مجموع به‌عنوان یک گاز الکترونی در نظر گرفت که رفتار آن را می‌توان عمدتاً با استفاده از مکانیک کلاسیک توصیف کرد. در این روش (نگاه کنید به مدل لورنتز-اسیلاتور، یک مثال خاص از یک نوسان ساز هارمونیک میرایی رانده شده)، یک الکترون می تواند به دلیل نیروی محرکه شتاب بگیرد - در این مورد، میدان الکتریکی که تشعشع EM را تشکیل می دهد. نیروهای دیگری نیز بر حرکت الکترون تأثیر می‌گذارند، یعنی: (1) جاذبه کولمبی بین الکترون‌ها و هسته‌های یونی درون فلز، که نیروی بازگرداننده را فراهم می‌کند. و (2) نیروهای میرایی، مانند پراکندگی الکترون ها از هسته های یونی.
ترکیب همه این نیروها منجر به یک فرکانس تشدید برای سیستم می شود. در فرکانس های زیر فرکانس تشدید، انرژی ورودی به راحتی به سیستم جذب نمی شود. (این وضعیت بی شباهت به جرم روی فنر نیست که به مقداری نیروی ورودی پاسخ می دهد.) از آنجایی که انرژی باید به جایی برود، در عوض به سمت بیرون منعکس می شود. با این حال، در فرکانس تشدید یا بالاتر، انرژی ورودی می تواند جذب شود. برای یک گاز الکترونی در فلزات، این فرکانس تشدید، فرکانس پلاسما نامیده می شود.
برای اکثر فلزات، فرکانس پلاسما جایی در محدوده فرابنفش است که از نظر فرکانس (و در نتیجه انرژی) بسیار بالاتر از امواج مایکروویو است. به همین دلیل است که امواج مایکروویو توسط ورق های فلزی منعکس می شوند (مورد شبکه های مش متفاوت است، زیرا آنها به مکانیسم هایی متکی هستند که قفس فارادی روی آن کار می کند).
ضمیمه: در واقع یک مکانیسم مکانیکی کوانتومی برای جذب تشعشعات EM نیز وجود دارد، که جذب بین باندی است - این از ساختار نوار الکترونیکی در همه مواد مرتب شده (غیر آمورف) ناشی می شود. جذب بین باندی توضیح می‌دهد که چرا برخی از فلزات از نظر ظاهری به‌طور مشهودی متفاوت هستند (مثلاً مس و طلا) وقتی این انتقال‌های بین باندی در ناحیه مرئی طیف EM اتفاق می‌افتد. با این حال، خواص نوری در اکثر فلزات به جای انتقال بین باند، تحت تأثیر موقعیت فرکانس پلاسما قرار دارد - به همین دلیل است که چرا اکثر فلزات دارای بازتابنده خاکستری/نقره ای براق مشابهی هستند.
رسانای کامل بازتاب کننده کامل امواج الکترومغناطیسی است. این از پایستگی انرژی ناشی می شود، زیرا موج نمی تواند در داخل هادی وجود داشته باشد. مهم نیست که هادی ارت باشد.
ورق فلز واقعی یک رسانای کامل نیست، بنابراین شما یک عمق پوست دارید که $\delta=(\sigma fk)^{-1/2}c$ است.
. به عنوان مثال، با وصل کردن رسانایی آلومینیوم و فرکانس 1 مگاهرتز، نیم میلی‌متر به دست می‌آید که بسیار کمتر از ضخامت یک قطعه معمولی ورق فلز است. برای فرکانس های بالاتر حتی کمتر خواهد بود. بنابراین انتقال موج در این فرکانس ها بسیار کم خواهد بود.
با این حال، مقدار مشخصی جذب وجود خواهد داشت، بنابراین تمام انرژی موج منعکس نخواهد شد. تخمین این چیزی است که من کمتر در مورد آن می دانم، اما معتقدم که در این محدوده فرکانس می توان با استفاده از معادله هاگن-روبنس، که برای جذب کسری $\alpha(1-\alpha)$ تخمین زد.
، که در آن$\alpha=2\sqrt{f/k\sigma}$. حتی برای بالاترین فرکانس هایی که به آنها اشاره می کنید، $\alpha\sim 3\times10^{-4}$ داریم، بنابراین جذب برای اکثر اهداف ناچیز است.I hope I help you understand the question. Roham Hesami smile072 smile261 smile260 رهام حسامی ترم پنجم مهندسی هوافضا
سلام وقت بخیر جسارتا من دوتا سوال خیلی اساسی توی ذهنم هست که گیر کردم توش
یک اینکه طبق رابطه ای که شما هم فرمودید ضریب تضعیف در فلزات با فرکانس رابطه ی مستقیم داره ینی منظور همون قسمت مختلطه عدد موجه که توی رابطش رسانایی ویژه و فرکانس وجود داره و هرچی فرکانس موج بیشتر باشه توی محیط های رسانا موج ما بیشتر تضعیف میشه اما ما میدونیم که اشعه ی ایکس و یا گاما که فرکانس های بسیار بالایی دارند و خب طبیعتاً قدرت نفوذشون هم توی مواد از همه بیشتره.
اما رابطه ی ضریب تضعیف میگه چون فرکانس بالاتره پس باید بیشتر تضعیف بشه !! این تناقض چیجوری‌ توجیه میشه ؟؟
و سوال دوم این که از دید گاه کوانتومی انرژیه یک‌ موج (فوتون) میشه ثابت پلانک ضرب در فرکانس u=hf اما از دید گاه الکترومغناطیسی ما بردار پویینتینگ رو تعریف کردیم که نمایان گره انرژیه(توان در واحد سطح باز نشون دهنده ی انرژیه ینی ما اگر بردار پویینتینگ رو ضرب در مساحت ضرب در زمان تابش کنیم انرژیو به ما میده ) اما توی رابطه ی بردار پویینتینگ هیچ اثری از فرکانس نیست ینی مستقل از فرکانسه S=E×H ینی این کمیت میگه فرکانس هیچ تاثیری روی انرژیه موج نداره! این تناقض هم اگر ممکنه برام توجیه کنید یک دنیا ممنون .

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami رهام حسامی

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1876

سپاس: 3351

جنسیت:

تماس:

Re: مواد عايق امواج مغناطيسي

پست توسط rohamjpl »

جواب دقیق شما رو بچه های برق میدونن من فقط 3 واحد مدار هیت خوندم پس زیاد نمیدونم ببین در فرکانس‌های بالا اثر پوست آنقدر قویه که جریان فقط از یک لایه سطحی بسیار نازک عبور می‌کنه با افزایش فرکانس این لایه نازک تر میشه و مقاومت آن بالاتر میره. در نتیجه فلزات رسانای خوبی در فرکانس های بسیار بالا نیستند.حالا فکر کنم در مکانیک کوانتومی نور از میلیون‌ها فوتون پدید می‌آید و فوتون‌ها به‌عنوان ذرات مکانیکی کوانتومی با میدان شبکه که فلزات و (همه جامدات دیگر) را تشکیل میده برهم‌کنش دارند. این اتفاق می افته که در فلزات طول موج های نوری و پایین تر احتمال زیادی دارد که به صورت کشسانی پراکنده شوند و در نتیجه منعکس بشن به همین دلیله سطوح فلزی آینه های خوبی می سازند.
من فکر میکنم پرتوهای گاما فرکانس بالایی دارند الکترون‌ها (یا یون‌ها یا انتهای پلاریزه‌شده مولکول‌ها به دلیل اینرسی نمی‌تونن خود را حفظ کنند - بنابراین هیچ برهم‌کنشی یا فقط اندک است. در فرکانس‌های مناسب فوتون‌های گاما می‌توانند با هسته‌ها تعامل داشته باشند اما برای یک منبع گاما که به‌طور تصادفی انتخاب شده است، بعید است که فوتون‌های آن به اندازه کافی با هر یک از تحریک‌های هسته‌ای موجود مطابقت داشته باشند و واقعاً نمی‌توانند در سطح مولکولی کار زیادی انجام بدن مواد تقریبا شفاف است بزار من مثال بزنم .یک الکترون با انرژی بالا می تواند از دیوار عبور کند. یک بولدوزر می تواند از دیوار عبور کند.
اما شما نمیتونی از دیوار عبور کنی.همین تفاوت
علاوه بر این، امواج رادیویی نمی توانند از یک دیوار فلزی عبور کنند فقط دیواری که از یک عایق ساخته شده است.
پرتوهای گاما که از دیوار عبور می کنند، مانند بولدوزر در مقیاس میکروسکوپی به دیوار آسیب می رسونن نور به اندازه کافی انرژی بالایی دارد که حتی از یک عایق نیزعبور میکنه (امواج رادیویی از دیواره های فلزی پرش می کنند).در فرکانس کافی کم امواج رادیویی عملاً به ضخامت دلخواه سرب نفوذ می‌کنند (اثر پوست)، زیرا امواج رادیویی به اندازه کافی انرژی پایینی دارند (به مفهوم فرمول پلانک) که می‌توانند الکترون‌ها را به صورت هماهنگ تحریک کنند و بدون جذب/پراکنده شدن، جریان القا کنند. (انرژی که به طور موقت به فلز منتقل می کنند از طریق القاء برمی گردد).
از طرف دیگر،میدونی1 سانتی متر سرب مقدار زیادی از اشعه گاما را متوقف می کند، زیرا پرتوهای گاما انرژی کافی برای پر کردن سطوح انرژی در مواد و سپس مقداری را دارند. این را می توان با نگاهی به مقطع پراکندگی پرتوهای گاما که با اتم های سرب برهم کنش دارندبیان کرد.
اکنون جایی در وسط طیف نور مرئی نهفته است. جای سوال داره که بپرسیم چرا نور مرئی به برخی مواد نفوذ می کند و در برخی دیگر نفوذ نمی کند. باز هم پاسخ (تقریبا) یکسان است. ماده ای مانند سرب دارای سطوح انرژی خالی (الکترون) است به طوری که اگر نور مرئی به ماده برخورد کنه اگر نور جذب شود می توان الکترون ها را به این سطوح ارتقا داد. ماده ای مانند شیشه دارای یک شکاف یا عدم وجود سطوح انرژی بزرگه بنابراین الکترون ها قبل از اینکه بتوانند این سطوح را پر کنند باید انرژی بسیار بیشتری به دست آورند. اگر انرژی کافی برای رفتن به این سطوح را به دست نیارن به سادگی انرژی را جذب نمیکنند. (به همین دلیله است که شیشه در برابر نور UV تا حد زیادی مات است).
تنها چیزی که واقعا باعث می شود بخش های مختلف طیف الکترومغناطیسی رفتار متفاوتی داشته باشند، در دسترس بودن سطوح انرژی در بیشتر مواد است. امواج رادیویی و امواج مایکروویو و مادون قرمز دور و مانند آن انرژی کافی ندارند سطوح انرژی اتمی را تحریک می کنند (هر چند می توانند سطوح انرژی ارتعاشی را تحریک کنند). نور مادون قرمز نزدیک و نور مرئی می تواند سطوح انرژی اتمی را تحریک کند، در حالی که اشعه ماوراء بنفش و اشعه ایکس می توانند اتم ها را یونیزه کنند. پرتوهای ایکس انرژی کافی برای ایجاد آسیب ساختاری (سینتیکی) فراتر از یونیزاسیون دارند در حالی که پرتوهای گاما می توانند هسته ها رابشکافن
خوب جواب دومت
بردار پوینتینگ S برابر است با حاصلضرب متقاطع (1/μ)E × B، جایی که μ نفوذپذیری محیطی است که تابش از آن عبور می کنه (نفوذ پذیری مغناطیسی را ببین) E میدان الکتریکی و B است. میدان مغناطیسی است
در نظریه کوانتومی $E=ℏω.$
پس طبق فرمول من بردار پوینتینگ $\vec{S}=\frac{1}{\mu_0}\vec{E}_0\times\vec{B}_0\cos^2(kr-\omega t).$
با توجه به اینکه S چگالی شار انرژی (نرخ انتقال انرژی در واحد سطحه همانطور که خودت گفتی به نظر من فرکانس نمی تونه روی انرژی بزرگتر از ضریب یک تأثیر بزاره.در الکترودینامیک بردار Poynting به صورت S=E×H تعریف می‌شود و به تغییر چگالی انرژی وارد میشه
$\frac{\partial u}{\partial t} = -\textrm{div}\,\mathbf{S} - \mathbf{j}\cdot\mathbf{E};$
با توجه به فرم عملکردی E و H مقادیر متفاوتی خواهید داشت. معمولاً میدان‌ها را می‌توان در تبدیل فوریه بیان کرد و هر جزء منفرد با یک عامل متناسب با یک تابع مثلثاتی (با دامنه‌های جلویی) کمک می‌کند. علاوه بر این، بردار Poynting هنوز انرژی میدان الکترومغناطیسی نیست بلکه همانطور که در بالا من گفتم فقط وارد معادله تغییر شار انرژی میشه
در تئوری میدان کوانتومی هر زمان که میدان اسپین عدد صحیح داشته باشید (و میدان الکترومغناطیسی چنین هست که فوتون به عنوان حامل آن دارای اسپین 1 است) همیلتونی را می توان این فرموله
$H = H_0 + \int \textrm{d}k\,\hbar \omega\,(a^{\dagger}(k)a(k))$
سهم دوم به این صورت تفسیر می شود که هر نوسانگر ℏω قطعه انرژی را اضافه می کند.
حتی اگر آنها یکسان باشند، بله البته پیش‌بینی‌های نظریه کوانتومی با نظریه میدان کلاسیک متفاوته دقیقاً به همین دلیله که مکانیک کوانتومی را معرفی می‌کنن. اگر مقادیر یکسانی داشتند که نیازی به انتقال به توضیحات کوانتومی نبود. نظریه میدان کوانتومی فقط در حد ℏ→0 به نظریه میدان کلاسیک کاهش می یابد.hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth
semester of aerospace engineering
smile072 smile072 رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضاتصویر
smile260 smile016 :?:
آخرین ویرایش توسط rohamjpl جمعه ۱۴۰۱/۵/۱۴ - ۱۰:۰۱, ویرایش شده کلا 1 بار
تصویر

@alireza1378

نام: سید علیرضا دیباج

عضویت : سه‌شنبه ۱۴۰۱/۵/۱۱ - ۰۳:۰۰


پست: 3



جنسیت:

Re: مواد عايق امواج مغناطيسي

پست توسط @alireza1378 »

rohamjpl نوشته شده:
پنج‌شنبه ۱۴۰۱/۵/۱۳ - ۰۷:۱۲
جواب دقیق شما رو بچه های برق میدونن من فقط 3 واحد مدار هیت خوندم پس زیاد نمیدونم ببین در فرکانس‌های بالا اثر پوست آنقدر قویه که جریان فقط از یک لایه سطحی بسیار نازک عبور می‌کنه با افزایش فرکانس این لایه نازک تر میشه و مقاومت آن بالاتر میره. در نتیجه فلزات رسانای خوبی در فرکانس های بسیار بالا نیستند.حالا فکر کنم در مکانیک کوانتومی نور از میلیون‌ها فوتون پدید می‌آید و فوتون‌ها به‌عنوان ذرات مکانیکی کوانتومی با میدان شبکه که فلزات و (همه جامدات دیگر) را تشکیل میده برهم‌کنش دارند. این اتفاق می افته که در فلزات طول موج های نوری و پایین تر احتمال زیادی دارد که به صورت کشسانی پراکنده شوند و در نتیجه منعکس بشن به همین دلیله سطوح فلزی آینه های خوبی می سازند.
من فکر میکنم پرتوهای گاما فرکانس بالایی دارند الکترون‌ها (یا یون‌ها یا انتهای پلاریزه‌شده مولکول‌ها به دلیل اینرسی نمی‌تونن خود را حفظ کنند - بنابراین هیچ برهم‌کنشی یا فقط اندک است. در فرکانس‌های مناسب فوتون‌های گاما می‌توانند با هسته‌ها تعامل داشته باشند اما برای یک منبع گاما که به‌طور تصادفی انتخاب شده است، بعید است که فوتون‌های آن به اندازه کافی با هر یک از تحریک‌های هسته‌ای موجود مطابقت داشته باشند و واقعاً نمی‌توانند در سطح مولکولی کار زیادی انجام بدن مواد تقریبا شفاف است بزار من مثال بزنم .یک الکترون با انرژی بالا می تواند از دیوار عبور کند. یک بولدوزر می تواند از دیوار عبور کند.
اما شما نمیتونی از دیوار عبور کنی.همین تفاوت
علاوه بر این، امواج رادیویی نمی توانند از یک دیوار فلزی عبور کنند فقط دیواری که از یک عایق ساخته شده است.
پرتوهای گاما که از دیوار عبور می کنند، مانند بولدوزر در مقیاس میکروسکوپی به دیوار آسیب می رسونن نور به اندازه کافی انرژی بالایی دارد که حتی از یک عایق نیزعبور میکنه (امواج رادیویی از دیواره های فلزی پرش می کنند).در فرکانس کافی کم امواج رادیویی عملاً به ضخامت دلخواه سرب نفوذ می‌کنند (اثر پوست)، زیرا امواج رادیویی به اندازه کافی انرژی پایینی دارند (به مفهوم فرمول پلانک) که می‌توانند الکترون‌ها را به صورت هماهنگ تحریک کنند و بدون جذب/پراکنده شدن، جریان القا کنند. (انرژی که به طور موقت به فلز منتقل می کنند از طریق القاء برمی گردد).
از طرف دیگر،میدونی1 سانتی متر سرب مقدار زیادی از اشعه گاما را متوقف می کند، زیرا پرتوهای گاما انرژی کافی برای پر کردن سطوح انرژی در مواد و سپس مقداری را دارند. این را می توان با نگاهی به مقطع پراکندگی پرتوهای گاما که با اتم های سرب برهم کنش دارندبیان کرد.
اکنون جایی در وسط طیف نور مرئی نهفته است. جای سوال داره که بپرسیم چرا نور مرئی به برخی مواد نفوذ می کند و در برخی دیگر نفوذ نمی کند. باز هم پاسخ (تقریبا) یکسان است. ماده ای مانند سرب دارای سطوح انرژی خالی (الکترون) است به طوری که اگر نور مرئی به ماده برخورد کنه اگر نور جذب شود می توان الکترون ها را به این سطوح ارتقا داد. ماده ای مانند شیشه دارای یک شکاف یا عدم وجود سطوح انرژی بزرگه بنابراین الکترون ها قبل از اینکه بتوانند این سطوح را پر کنند باید انرژی بسیار بیشتری به دست آورند. اگر انرژی کافی برای رفتن به این سطوح را به دست نیارن به سادگی انرژی را جذب نمیکنند. (به همین دلیله است که شیشه در برابر نور UV تا حد زیادی مات است).
تنها چیزی که واقعا باعث می شود بخش های مختلف طیف الکترومغناطیسی رفتار متفاوتی داشته باشند، در دسترس بودن سطوح انرژی در بیشتر مواد است. امواج رادیویی و امواج مایکروویو و مادون قرمز دور و مانند آن انرژی کافی ندارند سطوح انرژی اتمی را تحریک می کنند (هر چند می توانند سطوح انرژی ارتعاشی را تحریک کنند). نور مادون قرمز نزدیک و نور مرئی می تواند سطوح انرژی اتمی را تحریک کند، در حالی که اشعه ماوراء بنفش و اشعه ایکس می توانند اتم ها را یونیزه کنند. پرتوهای ایکس انرژی کافی برای ایجاد آسیب ساختاری (سینتیکی) فراتر از یونیزاسیون دارند در حالی که پرتوهای گاما می توانند هسته ها رابشکافن
خوب جواب دومت
بردار پوینتینگ S برابر است با حاصلضرب متقاطع (1/μ)E × B، جایی که μ نفوذپذیری محیطی است که تابش از آن عبور می کنه (نفوذ پذیری مغناطیسی را ببین) E میدان الکتریکی و B است. میدان مغناطیسی است
در نظریه کوانتومی $E=ℏω.$
پس طبق فرمول من بردار پوینتینگ $\vec{S}=\frac{1}{\mu_0}\vec{E}_0\times\vec{B}_0\cos^2(kr-\omega t).$
با توجه به اینکه S چگالی شار انرژی (نرخ انتقال انرژی در واحد سطحه همانطور که خودت گفتی به نظر من فرکانس نمی تونه روی انرژی بزرگتر از ضریب یک تأثیر بزاره.در الکترودینامیک بردار Poynting به صورت S=E×H تعریف می‌شود و به تغییر چگالی انرژی وارد میشه
$\frac{\partial u}{\partial t} = -\textrm{div}\,\mathbf{S} - \mathbf{j}\cdot\mathbf{E};$
با توجه به فرم عملکردی E و H مقادیر متفاوتی خواهید داشت. معمولاً میدان‌ها را می‌توان در تبدیل فوریه بیان کرد و هر جزء منفرد با یک عامل متناسب با یک تابع مثلثاتی (با دامنه‌های جلویی) کمک می‌کند. علاوه بر این، بردار Poynting هنوز انرژی میدان الکترومغناطیسی نیست بلکه همانطور که در بالا من گفتم فقط وارد معادله تغییر شار انرژی میشه
در تئوری میدان کوانتومی هر زمان که میدان اسپین عدد صحیح داشته باشید (و میدان الکترومغناطیسی چنین هست که فوتون به عنوان حامل آن دارای اسپین 1 است) همیلتونی را می توان این فرموله
$H = H_0 + \int \textrm{d}k\,\hbar \omega\,(a^{\dagger}(k)a(k))$
سهم دوم به این صورت تفسیر می شود که هر نوسانگر ℏω قطعه انرژی را اضافه می کند.
حتی اگر آنها یکسان باشند، بله البته پیش‌بینی‌های نظریه کوانتومی با نظریه میدان کلاسیک متفاوته دقیقاً به همین دلیله که مکانیک کوانتومی را معرفی می‌کنن. اگر مقادیر یکسانی داشتند که نیازی به انتقال به توضیحات کوانتومی نبود. نظریه میدان کوانتومی فقط در حد ℏ→0 به نظریه میدان کلاسیک کاهش می یابد.
صحبتاتون رو مطالعه کردم اما اینا برام تناقضه به این بزرگیو بین دیدگاه الکترومغناطیس کلاسیک و مکانیک کوانتومی توجیه نمیکنه این دو تا دارن دقیقا برعکس هم حرف میزنن یکی میگه فرکانس بالا قدرت نفوذو بالا می‌بره به دلیل همون برهمکنش هایی که فرمودید اون یکی میگه فرکانس بالا قدرت نفوذو کم‌ می‌کنه !( همون ضخامت پوسته ) باید یه توجیه قابل درکی وجود داشته باشه برا این تناقض

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami رهام حسامی

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1876

سپاس: 3351

جنسیت:

تماس:

Re: مواد عايق امواج مغناطيسي

پست توسط rohamjpl »

گفتم من از دید کوانتومی چیزی نمیدونم
این درست نیست که فرکانس های بالاتر همیشه بیشتر از فرکانس های پایین تر نفوذ می کنند. نمودار شفافیت مواد مختلف به عنوان تابعی از طول موج می تواند کاملاً توده ای باشد. فیلترهای رنگی را در نظر بگیرید، و این فیلترها فقط برای یک اکتاو باریک از طول موج‌هایی که ما آن را نور مرئی می‌نامیم، کاربرد دارند.
آنچه شما ظاهراً به آن فکر می کنید، طول موج های کوتاهی است که انرژی بسیار زیاد است، مانند اشعه ایکس و گاما. اینها صرفاً به دلیل انرژی بالایشان از بین می روند. در انرژی‌های پایین‌تر (طول موج‌های طولانی‌تر)، امواج به روش‌های مختلفی با ماده برهم‌کنش می‌کنند تا بتوانند جذب، شکست، بازتاب و بازتابش شوند. این تأثیرات به روش های غیر یکنواخت به عنوان تابعی از طول موج، عمق ماده، مقاومت آن، چگالی و سایر خواص متفاوت است.در واقع اونچه میخونیم فرکانس های بالاتر قابلیت نفوذ بدتری دارند. اگر یک مدل کاملا نظری را در نظر بگیرید، به اصطلاح عمق پوست، که ضخامت لایه رسانایی را که یک موج الکترومغناطیسی با یک فرکانس معین قادر به نفوذ به آن است، می دهد، خواهید دید که عمق پوست نسبت عکس دارد. با جذر فرکانس:
$\delta = \sqrt{\frac{2\rho}{\omega\mu}}$
(ρ مقاومت، μ نفوذپذیری مغناطیسی ماده است).عمق پوست فلز به امواج الکترومغناطیسی با فرکانس معین با $d = (2/\mu_r \mu_0 \sigma \omega)^{1/2}$ داده می شود که σ رسانایی، μr نفوذپذیری نسبی و ω فرکانس زاویه ای تابش است.برای یک فلز معین، هر چه فرکانس کمتر باشد، عمق پوست بیشتر می شود و امواج بیشتر به داخل فلز نفوذ می کنند.
.قدرت نفوذ زیاد پرتوهای گاما از این واقعیت ناشی می شود که آنها بار الکتریکی ندارند و بنابراین با ماده به شدت ذرات باردار برهم کنش ندارند.طیف الکترومغناطیسی از dc، فرکانس رادیویی، به امواج مایکروویو، به مادون قرمز دور (یا نام مرسوم جدید آن THz)، به مادون قرمز، مرئی، UV، UV عمیق، اشعه ایکس نرم، اشعه ایکس سخت، به پرتوهای گاما (و ممکن است چند مورد را از دست بدهم).
پرتوهای گاما از هر ماده ای که می شناسیم با ضریب انتقال نزدیک به 100 درصد عبور می کند. حتی فلزات و ابررساناها. توضیح دست تکان این است که فرکانس نوسان آنقدر زیاد است که هیچ تحریک جامدی نمی تواند آن را دنبال کند.
برای منطقی تر بودن، بیایید در مورد فرکانس های مرئی و UV صحبت کنیم. در رسانه هادی، کمیتی به نام فرکانس پلاسما$\Omega_p$ بسیار مهم است:
$\Omega_p = \frac{ne^2}{\varepsilon_0 m}$
که در آن n چگالی بار حامل آزاد، m آن (جرم موثر)، e بار الکترون، و ε0$ $گذردهی خلاء است.
در یک فلز بسیار خوب، که تقریباً توسط مدل Drude توصیف شده است، نور فرکانس تا$\Omega_p$ تقریباً 100٪ منعکس می شود. چگالی بار در فلزات، $\Omega_p$ را در UV قرار می دهد. به همین دلیل است که آینه آلومینیومی در حمام شما تصویر شما را منعکس می کند. توجه داشته باشید که فلزات بالای Ωp کاملا شفاف هستند. اشعه ایکس سخت از بیشتر فلزات عبور می کند.
"تقریبا" 100% از چیزی به نام نرخ پراکندگی (معکوس زمان بین دو برخورد یک الکترون در یک جامد) حاصل می شود. اگر نرخ پراکندگی صفر باشد (زمان بینهایت بین برخوردها) آنگاه یک بازتاب 100% کامل تا Ωp خواهد داشت.
موضوع مکانیک کوانتومی: فوتون ها اگر میدان الکترومغناطیسی یک موج سینوسی با فرکانس ν باشد، هر یک از آنها یک کوانتوم انرژی، E=hν ژول را نشان می‌دهند. میدان الکترومغناطیسی مشاهده شده یک جریان پیوسته از این کوانتوم ها است. به عبارت دیگر، هنگامی که یک موج الکترومغناطیسی مشاهده می شود، مانند این است که تمام فوتون های آن همه به یکدیگر چسبیده اند.
موضوع نظریه کلاسیک ماکسول: انرژی. انرژی "جهانی" حمل شده توسط یک میدان الکترومغناطیسی معمولا به صورت $u = \frac{1}{2} \epsilon | \mathbf{E} |^2$ (ژول در واحد حجم) نشان داده می شود. اجازه دهید یک موج الکترومغناطیسی از یک حجم V از فضای سه بعدی عبور کند: اگر بتوانید تمام انرژی ارسال شده توسط موج الکترومغناطیسی را به حجم V جذب کنید، U⋅V ژول انرژی را جذب خواهید کرد.
فوتون ها در مورد نحوه تحویل انرژی الکترومغناطیسی هستند: این انرژی توسط "ذرات" جدا شده (قطعاتی) به نام فوتون ها تحویل داده می شود که هر یک از آنها مقدار hν انرژی را حمل می کند. وقتی انرژی میدان الکترومغناطیسی را جذب می‌کنید، می‌توانید فقط یک مضرب صحیح hν ژول را در هر زمان جذب کنید، زیرا فقط می‌توانید تعداد گسسته‌ای فوتون را جمع آوری کنید.
هنگامی که در عوض دامنه میدان |E| را ارزیابی می‌کنید، به کل مجموعه فوتون‌هایی که دریافت می‌کنید، با ویژگی‌های جهانی آن اشاره می‌کنید. شما به دانه بندی این انرژی (حداقل "کوانتوم" انرژی که می توانید جذب کنید) علاقه ندارید، بلکه به رفتار کل موج نشان داده شده توسط میدان علاقه مند هستید. این موج قادر است حجم V را پر کندh مقدار جهانی انرژی u⋅V ژول (شاید می دانید که این مقدار u⋅V توسط قطعات hν ژول به آنجا منتقل می شودانرژی جهانی $u = \frac{1}{2} \epsilon | \mathbf{E} |^2$ در مورد تعداد فوتون‌هایی است که تحویل داده می‌شوند، E=hν مقدار انرژی حمل شده توسط یک فوتون منفرد است. اگر مقدار A ژول انرژی می خواهید، می توانید آن را با تعداد زیادی فوتون کم انرژی (پس فرکانس پایین) یا با تعداد کمی فوتون پر انرژی (فرکانس بالا) بدست آورید. اما مقدار نهایی انرژی همیشه یک ژول خواهد بود.
بنابراین، بله، یک میدان الکترومغناطیسی با یک |E| بزرگ مانند یک "رشته" است که دارای ارتعاش بزرگ است: می تواند مقدار زیادی انرژی ارائه دهد. وقتی انرژی جهانی موج را ارزیابی می کنید، تعجب نمی کنید که قطعات آن چقدر بزرگ هستند: شما فقط به جمع نهایی آنها اهمیت می دهید.
یک ارتعاش با فرکانس بالا تنها به این معنا که قطعات انرژی آن، فوتون ها، بزرگتر هستند، پرانرژی تر است.
فرض کنید می توانید دو فیلد ایجاد کنید:
یک میدان سینوسی در فرکانس$\nu_1$
یک میدان سینوسی در فرکانس $\nu_2 \gg \nu_1$
شما می خواهید با آنها حجم V را با انرژی جهانی پر کنید
مطلوب⋅V
این تنها در صورتی به دست می آید که هر دو میدان، صرف نظر از فرکانس و بنابراین بدون توجه به اینکه فوتون های آنها چقدر پرانرژی هستند، دامنه مربع داشته باشند.
$u_{\mathrm{desired}} \cdot V$
ببخشید اگه طولانی شد امیدوارم کمی مفید بوده باشه
فوتون های میدان دوم [در فرکانس] v2 اما همانطور که شما گفتید "بزرگتر" هستند. آیا$\nu_2$انرژی بیشتری خواهد داشت؟
خیر، زیرا انرژی جهانی در داخل حجم V مورد نظر ⋅V است. تعداد فوتون‌های داخل حجم V به اندازه‌ای است که مجموع انرژی‌های منفرد آنها ⋅V مطلوب است: این بدون توجه به فرکانس آنها است و می‌تواند هم برای میدان در فرکانس $\nu_1$و هم برای میدان در فرکانس $\nu_2$ اتفاق بیفتد. چیزی که تغییر می کند در عوض تعداد فوتون هاست. میدان در فرکانس $\nu_1$ باید فوتون های بیشتری نسبت به میدان در فرکانس $\nu_2$ به داخل حجم V ارسال کند تا به همان مقدار انرژی مورد نظر⋅V برسد، زیرا هر فوتون منفرد در فرکانس ν1 انرژی کمتری نسبت به فوتون های فرکانس ν2 دارد. اما انرژی جهانی در هر دو مورد مطلوب است⋅V. و این یک نتیجه قابل انتظار است، در این مورد عجیب نیست.hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth
semester of aerospace engineering
smile072 smile072 رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضاتصویر
smile260 smile016 :?:
تصویر

@alireza1378

نام: سید علیرضا دیباج

عضویت : سه‌شنبه ۱۴۰۱/۵/۱۱ - ۰۳:۰۰


پست: 3



جنسیت:

Re: مواد عايق امواج مغناطيسي

پست توسط @alireza1378 »

rohamjpl نوشته شده:
جمعه ۱۴۰۱/۵/۱۴ - ۰۹:۴۷
گفتم من از دید کوانتومی چیزی نمیدونم
این درست نیست که فرکانس های بالاتر همیشه بیشتر از فرکانس های پایین تر نفوذ می کنند. نمودار شفافیت مواد مختلف به عنوان تابعی از طول موج می تواند کاملاً توده ای باشد. فیلترهای رنگی را در نظر بگیرید، و این فیلترها فقط برای یک اکتاو باریک از طول موج‌هایی که ما آن را نور مرئی می‌نامیم، کاربرد دارند.
آنچه شما ظاهراً به آن فکر می کنید، طول موج های کوتاهی است که انرژی بسیار زیاد است، مانند اشعه ایکس و گاما. اینها صرفاً به دلیل انرژی بالایشان از بین می روند. در انرژی‌های پایین‌تر (طول موج‌های طولانی‌تر)، امواج به روش‌های مختلفی با ماده برهم‌کنش می‌کنند تا بتوانند جذب، شکست، بازتاب و بازتابش شوند. این تأثیرات به روش های غیر یکنواخت به عنوان تابعی از طول موج، عمق ماده، مقاومت آن، چگالی و سایر خواص متفاوت است.در واقع اونچه میخونیم فرکانس های بالاتر قابلیت نفوذ بدتری دارند. اگر یک مدل کاملا نظری را در نظر بگیرید، به اصطلاح عمق پوست، که ضخامت لایه رسانایی را که یک موج الکترومغناطیسی با یک فرکانس معین قادر به نفوذ به آن است، می دهد، خواهید دید که عمق پوست نسبت عکس دارد. با جذر فرکانس:
$\delta = \sqrt{\frac{2\rho}{\omega\mu}}$
(ρ مقاومت، μ نفوذپذیری مغناطیسی ماده است).عمق پوست فلز به امواج الکترومغناطیسی با فرکانس معین با $d = (2/\mu_r \mu_0 \sigma \omega)^{1/2}$ داده می شود که σ رسانایی، μr نفوذپذیری نسبی و ω فرکانس زاویه ای تابش است.برای یک فلز معین، هر چه فرکانس کمتر باشد، عمق پوست بیشتر می شود و امواج بیشتر به داخل فلز نفوذ می کنند.
.قدرت نفوذ زیاد پرتوهای گاما از این واقعیت ناشی می شود که آنها بار الکتریکی ندارند و بنابراین با ماده به شدت ذرات باردار برهم کنش ندارند.طیف الکترومغناطیسی از dc، فرکانس رادیویی، به امواج مایکروویو، به مادون قرمز دور (یا نام مرسوم جدید آن THz)، به مادون قرمز، مرئی، UV، UV عمیق، اشعه ایکس نرم، اشعه ایکس سخت، به پرتوهای گاما (و ممکن است چند مورد را از دست بدهم).
پرتوهای گاما از هر ماده ای که می شناسیم با ضریب انتقال نزدیک به 100 درصد عبور می کند. حتی فلزات و ابررساناها. توضیح دست تکان این است که فرکانس نوسان آنقدر زیاد است که هیچ تحریک جامدی نمی تواند آن را دنبال کند.
برای منطقی تر بودن، بیایید در مورد فرکانس های مرئی و UV صحبت کنیم. در رسانه هادی، کمیتی به نام فرکانس پلاسما$\Omega_p$ بسیار مهم است:
$\Omega_p = \frac{ne^2}{\varepsilon_0 m}$
که در آن n چگالی بار حامل آزاد، m آن (جرم موثر)، e بار الکترون، و ε0$ $گذردهی خلاء است.
در یک فلز بسیار خوب، که تقریباً توسط مدل Drude توصیف شده است، نور فرکانس تا$\Omega_p$ تقریباً 100٪ منعکس می شود. چگالی بار در فلزات، $\Omega_p$ را در UV قرار می دهد. به همین دلیل است که آینه آلومینیومی در حمام شما تصویر شما را منعکس می کند. توجه داشته باشید که فلزات بالای Ωp کاملا شفاف هستند. اشعه ایکس سخت از بیشتر فلزات عبور می کند.
"تقریبا" 100% از چیزی به نام نرخ پراکندگی (معکوس زمان بین دو برخورد یک الکترون در یک جامد) حاصل می شود. اگر نرخ پراکندگی صفر باشد (زمان بینهایت بین برخوردها) آنگاه یک بازتاب 100% کامل تا Ωp خواهد داشت.
موضوع مکانیک کوانتومی: فوتون ها اگر میدان الکترومغناطیسی یک موج سینوسی با فرکانس ν باشد، هر یک از آنها یک کوانتوم انرژی، E=hν ژول را نشان می‌دهند. میدان الکترومغناطیسی مشاهده شده یک جریان پیوسته از این کوانتوم ها است. به عبارت دیگر، هنگامی که یک موج الکترومغناطیسی مشاهده می شود، مانند این است که تمام فوتون های آن همه به یکدیگر چسبیده اند.
موضوع نظریه کلاسیک ماکسول: انرژی. انرژی "جهانی" حمل شده توسط یک میدان الکترومغناطیسی معمولا به صورت $u = \frac{1}{2} \epsilon | \mathbf{E} |^2$ (ژول در واحد حجم) نشان داده می شود. اجازه دهید یک موج الکترومغناطیسی از یک حجم V از فضای سه بعدی عبور کند: اگر بتوانید تمام انرژی ارسال شده توسط موج الکترومغناطیسی را به حجم V جذب کنید، U⋅V ژول انرژی را جذب خواهید کرد.
فوتون ها در مورد نحوه تحویل انرژی الکترومغناطیسی هستند: این انرژی توسط "ذرات" جدا شده (قطعاتی) به نام فوتون ها تحویل داده می شود که هر یک از آنها مقدار hν انرژی را حمل می کند. وقتی انرژی میدان الکترومغناطیسی را جذب می‌کنید، می‌توانید فقط یک مضرب صحیح hν ژول را در هر زمان جذب کنید، زیرا فقط می‌توانید تعداد گسسته‌ای فوتون را جمع آوری کنید.
هنگامی که در عوض دامنه میدان |E| را ارزیابی می‌کنید، به کل مجموعه فوتون‌هایی که دریافت می‌کنید، با ویژگی‌های جهانی آن اشاره می‌کنید. شما به دانه بندی این انرژی (حداقل "کوانتوم" انرژی که می توانید جذب کنید) علاقه ندارید، بلکه به رفتار کل موج نشان داده شده توسط میدان علاقه مند هستید. این موج قادر است حجم V را پر کندh مقدار جهانی انرژی u⋅V ژول (شاید می دانید که این مقدار u⋅V توسط قطعات hν ژول به آنجا منتقل می شودانرژی جهانی $u = \frac{1}{2} \epsilon | \mathbf{E} |^2$ در مورد تعداد فوتون‌هایی است که تحویل داده می‌شوند، E=hν مقدار انرژی حمل شده توسط یک فوتون منفرد است. اگر مقدار A ژول انرژی می خواهید، می توانید آن را با تعداد زیادی فوتون کم انرژی (پس فرکانس پایین) یا با تعداد کمی فوتون پر انرژی (فرکانس بالا) بدست آورید. اما مقدار نهایی انرژی همیشه یک ژول خواهد بود.
بنابراین، بله، یک میدان الکترومغناطیسی با یک |E| بزرگ مانند یک "رشته" است که دارای ارتعاش بزرگ است: می تواند مقدار زیادی انرژی ارائه دهد. وقتی انرژی جهانی موج را ارزیابی می کنید، تعجب نمی کنید که قطعات آن چقدر بزرگ هستند: شما فقط به جمع نهایی آنها اهمیت می دهید.
یک ارتعاش با فرکانس بالا تنها به این معنا که قطعات انرژی آن، فوتون ها، بزرگتر هستند، پرانرژی تر است.
فرض کنید می توانید دو فیلد ایجاد کنید:
یک میدان سینوسی در فرکانس$\nu_1$
یک میدان سینوسی در فرکانس $\nu_2 \gg \nu_1$
شما می خواهید با آنها حجم V را با انرژی جهانی پر کنید
مطلوب⋅V
این تنها در صورتی به دست می آید که هر دو میدان، صرف نظر از فرکانس و بنابراین بدون توجه به اینکه فوتون های آنها چقدر پرانرژی هستند، دامنه مربع داشته باشند.
$u_{\mathrm{desired}} \cdot V$
ببخشید اگه طولانی شد امیدوارم کمی مفید بوده باشه
فوتون های میدان دوم [در فرکانس] v2 اما همانطور که شما گفتید "بزرگتر" هستند. آیا$\nu_2$انرژی بیشتری خواهد داشت؟
خیر، زیرا انرژی جهانی در داخل حجم V مورد نظر ⋅V است. تعداد فوتون‌های داخل حجم V به اندازه‌ای است که مجموع انرژی‌های منفرد آنها ⋅V مطلوب است: این بدون توجه به فرکانس آنها است و می‌تواند هم برای میدان در فرکانس $\nu_1$و هم برای میدان در فرکانس $\nu_2$ اتفاق بیفتد. چیزی که تغییر می کند در عوض تعداد فوتون هاست. میدان در فرکانس $\nu_1$ باید فوتون های بیشتری نسبت به میدان در فرکانس $\nu_2$ به داخل حجم V ارسال کند تا به همان مقدار انرژی مورد نظر⋅V برسد، زیرا هر فوتون منفرد در فرکانس ν1 انرژی کمتری نسبت به فوتون های فرکانس ν2 دارد. اما انرژی جهانی در هر دو مورد مطلوب است⋅V. و این یک نتیجه قابل انتظار است، در این مورد عجیب نیست.hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth
semester of aerospace engineering
smile072 smile072 رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضاتصویر
smile260 smile016 :?:
قسمت دوم توضیحاتتون تا حدودی قانعم کرد در واقع شما میگید که انرژی هر دو موج با دو فرکانس مختلف ولی‌دامنه یکسان برابره منتها تعداد فوتون های موجی که فرکانسش بیشتره ولی همون انرژیو قراره تولید کنه کمتره اما از دیدگاه موجی تعداد فوتون ها برامون اهمیت نداره
باریکلا این توضیح قانع کننده بود 👌👌

ارسال پست