Har ljusets vågor en vinkel?

[J R Auk]

Är vågen från en källa alltid ställd i en och samma vinkel eller vad avgör i vilken vinkel vågen emitteras?

Eller är det helt enkelt så att vågens toppar utsträcker sig tredimensionellt och inte tvådimensionellt?

Om det är så att ljusets våg färdas i en "platt" tvådimensionell väg borde man isånnafall kunna blockera en ljusvåg genom något vars oscillation korrelerar med vågrörelsens passage över en vald punkt. Eller?

Hoppas det blev förståeligt

Jag kom på en liknelse. Är ljusets vågor sådana att dom har formen av en ringlande orm eller är dom likt timglas formade?

[grobros]

Kort och gott

polaroid-glas

[J R Auk]

Det hjälper mig inte tyvär.
Är det ingen som kan ge mig klarhet i detta.

[Tore]

Ljus kan vara polariserat på olika sätt, och det är mycket riktigt möjligt att blockera ljus som har en viss polarisationsriktning. Det utnyttjas exempelvis i LCD-displayer, och för att ta bort oönskade reflexer med hjälp av polaroidglasögon. Vad som bestämmer polarisationsriktningen har både att göra med hur ljuset uppkommer och hur det därefter påverkas genom att reflekteras mot olika ytor eller passera olika material. Ljuset från solen, eller från en vanlig glödlampa, är inte polariserat i någon bestämd riktning, utan kan ses som en blandning av ljus med olika polarisationsriktning.

[hovnarr]

Auk - av Tores svar framgår det alltså att den enskilda ljusvågen (om man anlägger det perspektivet) är vågformad i ett 2D-plan. Ljudvågor är däremot som "timglas" som du skriver. (Bra liknelse!).

[Rafael]

Finns det inte något experiment där de delade upp ljus med samma planpolarisation, ändrade planpolarisationen på den ena och sedan mätte den andra varpå den också ändrat planpolarisation?

[Zartax]

Auk - av Tores svar framgår det alltså att den enskilda ljusvågen (om man anlägger det perspektivet) är vågformad i ett 2D-plan. Ljudvågor är däremot som "timglas" som du skriver. (Bra liknelse!).

Ljduvågor som timglas? Nja, det skulle jag väl inte hålla med om. Om man inte anser att tjockleken på något sätt symboliserar trycket, men det känns inte som det skulle representera den fysiska verkligheten utan mera bara vara en bildlig beskrivning. Annars har jag missuppfattat vad du menar.

Ljudvågor är tryckfronter som bereder ut sig genom mediet, så jag skulle mer beskriva ljudvågor som olikfärgade streck (t.ex. svart/vitt) som ligger i allt större och större cirklar. Om det nu råkar vara i cirklar som just denna ljudvåg utbereder sig, men det är ju det vanligaste.

[Tore]

Jag kom på en liknelse. Är ljusets vågor sådana att dom har formen av en ringlande orm eller är dom likt timglas formade?

Som liknelse är den ringlande ormen bättre, men även den är något missvisande. Man brukar visserligen rita ljusvågor på det sättet när man skall illustrera dem, men ljuset rör sig inte i någon ringlande rörelse, bokstavligt talat. Vad den ritade vågen illustrerar är istället styrkan och riktningen hos det elektriska och/eller magnetiska fältet i olika punkter längs ljusstrålens väg, men det är alltså inte så att ljuset tar en krokig, vågformad väg genom rummet. Vidare, ljus är en tredimensionell vågrörelse, men man ritar det ofta förenklat som en endimensionell ljusstråle.



I den här bilden illustrerar alltså den svarta räta linjen en ljusstråle, medan den blå och den röda vågen (och pilarna) illustrerar hur den elektriska och magnetiska fältstyrkan varierar "inuti" denna ljusstråle.

[J R Auk]

Auk - av Tores svar framgår det alltså att den enskilda ljusvågen (om man anlägger det perspektivet) är vågformad i ett 2D-plan. Ljudvågor är däremot som "timglas" som du skriver. (Bra liknelse!).

Ljduvågor som timglas? Nja, det skulle jag väl inte hålla med om. Om man inte anser att tjockleken på något sätt symboliserar trycket, men det känns inte som det skulle representera den fysiska verkligheten utan mera bara vara en bildlig beskrivning. Annars har jag missuppfattat vad du menar.

Ljudvågor är tryckfronter som bereder ut sig genom mediet, så jag skulle mer beskriva ljudvågor som olikfärgade streck (t.ex. svart/vitt) som ligger i allt större och större cirklar. Om det nu råkar vara i cirklar som just denna ljudvåg utbereder sig, men det är ju det vanligaste.

Men ljudvågor är väl något som kräver ett medium att fömedlas genom, fortplantas i, medan ljus är något som är oberoende av medium?
En ljudvåg och en ljusvåg beter sig inte på samma sätt eller?

Vad den ritade vågen illustrerar är istället styrkan och riktningen hos det elektriska och/eller magnetiska fältet i olika punkter längs ljusstrålens väg

Tore kan man då också framställa det som en spiral genom rummet?
Om man skulle följa exempelvis "toppen" på fältet i strålen genom rummet.

Tack för hjälpen! Har brytt mig länge detta problem.

[Zartax]

Men ljudvågor är väl något som kräver ett medium att fömedlas genom, fortplantas i, medan ljus är något som är oberoende av medium?
En ljudvåg och en ljusvåg beter sig inte på samma sätt eller?

Tja, förut hävdade man ju att ljusets medium var "etern" men den tanken är väl övergiven nu?

Men jag skulle inte påstå att det är samma sorts vågor. Ljudvågor är longitudinella (vågar i sin färdriktning) och vad ljusvågor är vet jag inte. Frågan är om man kan påstå att de har nån riktning på vågningen när de inte använder sig av nått medium. Som jag fattade det Tore skrev så är ljusvågor bara fluktationer av det elektromagnetiska fältet. Iofs kanske man skulle kunna kalla det för en longitudinell våg eftersom den inte utbereder sig transversellt, eller?

[Tore]

Tore kan man då också framställa det som en spiral genom rummet?
Om man skulle följa exempelvis "toppen" på fältet i strålen genom rummet.

Ljus kan vara cirkulärt polariserat, och då vrider sig E- och M-fältet mycket riktigt som en spiral, snarare än att bara svänga fram och tillbaks i samma plan som på bilden ovan. Vet inte om det är det du menar.

Frågan är om man kan påstå att de har nån riktning på vågningen när de inte använder sig av nått medium.

Det kan man fråga sig. Vad som är klart är dock att de uppvisar polarisation, och det är vad man förväntar sig av en transversell våg. Ljuset har alltså en slags orientering i planet vinkelrätt mot rörelserikningen, som har att göra med hur E- och M-fälten är riktade. Detta gör att man kallar det för en transversell vågrörelse, även om det inte bokstavligt handlar om en transversell förflyttning av ett fysiskt medium.

[hovnarr]

Tore - hmm, nu blir jag konfunderad. Är det inte så att en foton verkligen guppar upp och ned medan den färdas framåt? Så att ljusstrålar har en effektiv "bredd" eller tjocklek som är tjockare än en foton?

Och hur tjock är egentligen en foton? Utifrån det du berättat har jag svårt att föreställa mig vad en ljusstråle "är", annat än ett teoretiskt påhitt för att beskriva en energiöverföring. Och våglängden är ytterligare ett grafiskt påhitt för att kunna åskådliggöra energimängden. Är det så?



P.S. Borde det inte vara omöjligt att se även "synligt" ljus i vakuum, då det inte finns något i vågens väg som kan exciteras? Men vad är då ljuset för något? Det färdas oanade sträckor genom världsrymden - till synes opåverkat - för att så småningom träffa på något och till sist omvandlas till värme. Är det så? D.S.

[J R Auk]

Tore kan man då också framställa det som en spiral genom rummet?
Om man skulle följa exempelvis "toppen" på fältet i strålen genom rummet.

Ljus kan vara cirkulärt polariserat, och då vrider sig E- och M-fältet mycket riktigt som en spiral, snarare än att bara svänga fram och tillbaks i samma plan som på bilden ovan. Vet inte om det är det du menar.

Det jag frågade mig om det alltid var så att det var en cirkulär polarisation, men jag förstår att det bara är vissa ljus som beter sig så.
Går det att förklara varför den ibland uppvisar spiralmönstret på lättförståeligt sätt?
Jag gäckas alltid av (för mig) kryptiska formler när jag söker läsa om ljus egenskaper.
Wiki säger:

Vanligt ljus svänger dock i alla möjliga plan.

Vad menar dom med det?

Frågan är om man kan påstå att de har nån riktning på vågningen när de inte använder sig av nått medium.

Det kan man fråga sig. Vad som är klart är dock att de uppvisar polarisation, och det är vad man förväntar sig av en transversell våg. Ljuset har alltså en slags orientering i planet vinkelrätt mot rörelserikningen, som har att göra med hur E- och M-fälten är riktade. Detta gör att man kallar det för en transversell vågrörelse, även om det inte bokstavligt handlar om en transversell förflyttning av ett fysiskt medium.

Jag har fått lära, kommer inte ihåg källan, att ljuset är ett fenomen som uppstår i en självåterskapande keja. En elektrisk puls emitteras som skapar ett magnetfält vars revoltion (säger man så?) ger upphov till en elektrisk emittion.
Det jag funderar över är om det är så, och om så är fallet man inte teoretiskt skulle kunna ändra ljusets riktning genom att störa magnetfältets revoltion och således riktningen.

Läste om ett experiment där ljus passerade genom ett hål och illuminerade baksidans väggar runt hålet, någon som vet namnet på detta fenomen/experiment så jag kan läsa mer om det?
Eller kanske någon som kan förklara fenomenet?

[Tore]

Går det att förklara varför den ibland uppvisar spiralmönstret på lättförståeligt sätt?
Jag gäckas alltid av (för mig) kryptiska formler när jag söker läsa om ljus egenskaper.

Tyvärr är det nog så att den matematiska beskrivnigen blir ofrånkomlig när man går mer på djupet. Jag vet inte om jag kan ge en bra intuitiv bild av hur cirkulärt polariserat ljus uppkommer och utbreder sig, men om vi jämför med vågrörelser i ett rep så kan vi ju skapa en vågrörelse i repet både genom att skaka änden upp och ned, och genom att snurra änden runt, runt (som när man hoppar rep). Med samma reservationer som tidigare mot att ta sådana liknelser alltför bokstavligt, så skulle man kanske kunna säga att cirkulärt polariserat ljus är den elektromagnetiska motsvarigheten till rephoppning!

Wiki säger:

Vanligt ljus svänger dock i alla möjliga plan.

Vad menar dom med det?

För vanligt ljus är variationerna i det elektriska och magnetiska fältet inte regelbundna eller orienterade i ett visst plan. (Tänk dig att du drar i repänden slumpmässigt åt alla håll.)

Läste om ett experiment där ljus passerade genom ett hål och illuminerade baksidans väggar runt hålet, någon som vet namnet på detta fenomen/experiment så jag kan läsa mer om det?

Jag antar att du talar om diffraktion. När en våg passerar en smal öppning kommer den att spridas i alla riktningar efter öppningen.

Tore - hmm, nu blir jag konfunderad. Är det inte så att en foton verkligen guppar upp och ned medan den färdas framåt? Så att ljusstrålar har en effektiv "bredd" eller tjocklek som är tjockare än en foton?

Och hur tjock är egentligen en foton? Utifrån det du berättat har jag svårt att föreställa mig vad en ljusstråle "är", annat än ett teoretiskt påhitt för att beskriva en energiöverföring. Och våglängden är ytterligare ett grafiskt påhitt för att kunna åskådliggöra energimängden. Är det så?

Ljus beskrivs på olika sätt i olika teorier. I den här diskussionen har jag hållit mig till den klassiska elektromagnetismen. Fotoner hittar man i kvantfysiken. En foton beskrivs kvantmekaniskt som ett vågpaket. Detta vågpaket kan i princip ha vilken utsträckning som helst i rummet, alltså vara hur "tjockt" eller "smalt" som helst. Om det finns något som guppar upp och ned där inne så är det i varje fall inget vi känner till, eller som ingår i dagens teorier. Enklast är nog att tänka att fotonen är själva vågpaketet.

[grobros]

ifyllnad; polariseringen beror utav ifrån vilken energinivå, det som kallas skal, elektronen förflyttar sig rellativt kärnan i en atom. Detta är förknippat med villkår,  däribland "Hunds regel" för den som vill fördjupa sig  :)