অ্যান্টেনা কি আলোক উত্স হিসাবে দেখা যায়?


14

স্পষ্টতই অ্যান্টেনা বৈদ্যুতিক চৌম্বকীয় তরঙ্গের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক শক্তি বিকিরণের জন্য একটি ডিভাইস ছাড়া আর কিছুই নয়।

যেহেতু দৃশ্যমান আলোও কেবল ফ্রিকোয়েন্সিগুলির একটি নির্দিষ্ট পরিসর, তাই অ্যান্টেনাকে "আলোক" উত্সের বিভিন্ন আকার হিসাবে ভাবা আরও সহজ নয় কি?

দিকনির্দেশক অ্যান্টেনার মতো একটি হাত ধরে টর্চলাইট, উচ্চ শক্তি মানে বন্যা বাতি?

তরঙ্গ তত্ত্বের তুলনায় এটি গাণিতিকভাবে আরও সহজতর হওয়ায় আমরা কেন কণা প্রকৃতিতে এটি সহজভাবে বলতে পারি না?


অ্যান্টেনাকেও E&M তরঙ্গ গ্রহণ করতে হয়।
sstobbe


@ দ্য ফটনের দুর্দান্ত কাকতালীয় ঘটনা। কেবল এটি সাধারণ প্রশ্ন দেখায়। তবে হ্যাঁ, যদি কেবল স্ট্যাক
এক্সচেঞ্জটি

উত্তর:


22

কিছু ক্ষেত্রে, আপনি এটি করতে পারেন: আপনার কাছে যদি একটি বিশাল দিকনির্দেশক অ্যান্টেনা থাকে তবে এটি খুব দূর থেকে কেবল রেডিও তরঙ্গগুলির জন্য মরীচি তৈরির "টর্চলাইট" এর মতো দেখায়। এটি খুব দ্রুত ভেঙে যায় যদি তরঙ্গদৈর্ঘ্য খুব বেশি না হয় তবে সমস্ত শারীরিক বস্তু তাদের সাথে যোগাযোগ করে তার চেয়ে অনেক ছোট।

এমনকি আমরা নির্দিষ্ট পদও ব্যবহার করি: তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলি তাদের দেখা সমস্ত বস্তুর তুলনায় যদি খুব কম হয় এবং কয়েকটি সাধারণ "ম্যাক্রোস্কোপিক" সূত্রগুলি তাদের আচরণ বর্ণনা করতে পারে, আমরা অপটিকাল (রশ্মি) প্রচারের কথা বলি । আরএফের সাথে কাজ করার সময়, আমরা তা করি না; আরএফ আলোর মতো আচরণ করে না এবং এইভাবে, উপমাটির কার্যকারিতা বিদ্যমান নেই। সুতরাং, না, আমরা "গাণিতিকভাবে খুব সহজ" হতে পারি না, কারণ হালকা প্রচার হিসাবে আপনি যা জানেন তার সহজ মডেলটি কার্যকর হয় না ¹

বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, আপনি অ্যান্টেনাকে হালকা উত্সের সাথে তুলনা করতে পারবেন না।

প্রথমত, হালকা উত্সগুলির সাথে উপমা পুরোপুরি কার্যকর হয় না: আপনার ফ্ল্যাশলাইট ব্যাটারি থেকে আসা ডিসির সাথে কাজ করে। আপনার তরঙ্গগুলি বের হচ্ছে 10¹⁵ হার্জ হার্জ ছাড়িয়ে fre একটি অ্যান্টেনায় তরঙ্গ উত্পন্ন করার পদ্ধতিটি ইতিমধ্যে নির্গমন হওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি থাকা অ্যান্টেনায় প্রবেশের উপর নির্ভর করে এবং অ্যান্টেনা কেবল তরঙ্গ কন্ডাক্টর এবং মুক্ত স্থানের মধ্যে একটি প্রতিবন্ধী ম্যাচিং উপাদান হিসাবে কাজ করে।

তারপরে, একটি অ্যান্টেনা থেকে নির্গত তরঙ্গটি কিছু প্রকারের তরঙ্গ সামনের দিকে থাকে, যা সুসংগত পর্বকে বোঝায়! আপনার এলইডি বা হালকা বাল্বটি মোটেই নেই।

সুতরাং, একটি মশাল থেকে হালকা মরীচি কোনও অ্যান্টেনার থেকে মরীচি থেকে শারীরিকভাবে খুব আলাদা।


Light জিনিসগুলি আলোর পক্ষে আরও জটিল, আপনি একবার খুব ঘনিষ্ঠভাবে দেখেন বলে মনে করেন তার চেয়ে বেশি জটিল; একটি মরীচি মরীচি নয়।


2
পয়েন্টটি বাড়িতে চালনা করতে, এটি উল্লেখ করার মতো যে এমনকি দৃশ্যমান আলোও সর্বদা কণা এবং রশ্মির মতো আচরণ করা যায় না; উদাহরণস্বরূপ, একটি সংকীর্ণ অ্যাপারচারের মাধ্যমে আলোকিত আলো বিচ্ছুরিত হবে এবং হস্তক্ষেপ করবে।
মাইকেল সিফার্ট

20

আপনি ঠিক বলেছেন, অ্যান্টেনা এবং হালকা উত্স সমতুল্য নির্মাণ। তবে আলোক উত্সগুলির গণিত এতটা সহজ নয় যতটা আপনার মনে হয়।

এখন পর্যন্ত বেশিরভাগ উত্তর কেন তাদের পৃথক হিসাবে দেখছে তা কেবল মাত্র একটি স্কেলের বিষয়। যদিও আমরা সাধারণত "আরএফ" তরঙ্গদৈর্ঘ্য 1 মিমি বা তার বেশি (300GHz) এবং 1 lightm এবং নীচে (300THz) এর "হালকা" তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে কল করব, এর মধ্যে যা রয়েছে তার জন্য কিছু ছাড় ছাড় (এটি "স্বল্প-ইনফ্রারেড আলো" বা "মাইক্রোওয়েভ") রয়েছে ?), তাদের আচরণ নিয়ন্ত্রণকারী সমীকরণগুলি হুবহু: ম্যাক্সওয়েলের

সমস্যাটি হ'ল স্কেলগুলির এত বড় পার্থক্যের পরিণতিগুলি কীভাবে এটি বিশ্বের সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করে। আপনি যখন 1 মি আরএফ সিগন্যাল তৈরি করার জন্য মিথস্ক্রিয় উপাদানগুলির ইন্টারেক্টিভ করতে পারেন, 100nm আলোক সংকেত তৈরি করতে আপনাকে বৈদ্যুতিন এবং তাদের শক্তি স্তরের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বিবেচনা করতে হবে।

  • যখন দশ মিটার শক্তভাবে কেন্দ্রীভূত আরএফ সিগন্যাল দৃশ্যত কোনও মিথস্ক্রিয়া ছাড়াই 1 মিটার ধাতব ডিস্কের চারপাশে প্রচার করবে তখন একটি সরু-কেন্দ্রিক 1µm হালকা মরীচিটি তার ট্র্যাকগুলিতে সম্পূর্ণভাবে বন্ধ হয়ে যাবে। প্রথমটি 10 ​​মিমি খোলা দিয়ে জাল ফ্যারাডে খাঁচা দিয়ে থামানো হবে, দ্বিতীয়টি বিনা চাপে পাস করবে। একটির কাছে প্রায় সম্পূর্ণ স্বচ্ছ পদার্থগুলি অন্যটিকে সম্পূর্ণভাবে থামিয়ে দেবে এবং বিপরীতভাবে।

  • আপনার যদি 1 কিলোমিটারে 1 মিটার স্পটে 90% শক্তি অর্জনের জন্য 10 সেমি আরএফ বিম ফোকাস করার জন্য বরং একটি বৃহত্তর অ্যান্টেনার প্রয়োজন হবে, তবে 1µm আলো দিয়ে একই কাজ করার সমতুল লেন্সগুলি এক হাতে ফিট হতে পারে।

  • আপনি যখন 1GHz এর নীচে বায়ুমণ্ডলীয় প্রভাবগুলি (বায়ু অণুগুলির সাথে আরএফ শক্তির মিথস্ক্রিয়া) উপেক্ষা করতে পারেন তবে বায়ুমণ্ডলীয় পরিস্থিতি শীঘ্রই এর উপরে আধিপত্য বিস্তার করবে এবং হালকা ফ্রিকোয়েন্সিগুলির মূল প্রভাব হয়ে উঠবে।

  • অপটিকাল লেন্সগুলির নকশা করা লোকেরা ব্রডব্যান্ড সংকেতগুলির সাথে লেনদেনকারী সমস্যাগুলি সম্পর্কে ভালভাবে অবগত (দৃশ্যমান আলো 380 থেকে 740 ন্যানোমিটার বা 430-770 টিএইচজেডের পুরো অষ্টকটি ধারণ করে)। এগুলি ব্রডব্যান্ড আরএফ ডিজাইনাররা যে সমস্যার মুখোমুখি হয় তার সমান, তবে ব্রডব্যান্ড আরএফ খুব কম ক্যারিয়ারের ফ্রিকোয়েন্সি 5% পর্যন্তও ছড়িয়ে পড়ে।

ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের বেশিরভাগই এমন মডেলগুলি, মডেলগুলির সাথে কাজ করছেন যা সমস্যাগুলি হাতের দিকে সহজতর করে তোলে এবং এর বৈধতা অনেকাংশে রয়েছে (সমস্ত মডেল ভুল, কিছু মডেল দরকারী)। এ কারণেই আরএফের নিম্নতর পরিসরে আমরা কেসিএল, কেভিএল এবং ওহমের আইনগুলি আমাদের সার্কিটগুলিতে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণের প্রত্যক্ষ প্রয়োগের মাধ্যমে সমাধান করার চেষ্টা করার পরিবর্তে মোকাবিলা করি। তবে ফ্রিকোয়েন্সি উচ্চতর যান এবং এখন আপনাকে এস-পরামিতি এবং সংক্রমণ লাইনে স্যুইচ করতে হবে কারণ তারগুলি কেবল তারের মতো আচরণ বন্ধ করে। "হালকা" ডোমেনে আরও স্থির হয়ে যান এবং এখন ফোটন এবং ইলেকট্রন শক্তি পরিবর্তনের স্তরগুলি ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়।

তবে এই সমস্ত মডেল হ'ল ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলির তাদের প্রয়োগযোগ্যতার সংকীর্ণ ডোমেনের সাথে সরলকরণ । তবে এটি জানার এবং যেখানে মডেলগুলি ব্যর্থ হয়, আমাদের নকশা অন্তর্দৃষ্টি প্রাইমকে সহায়তা করতে পারে।


আমাকে এই চমত্কার উত্তরটিকে উঁচু করে তোলার প্রথম ব্যক্তি হতে এবং এটি উল্লেখ করতে যে এটি আমার অতি পৃষ্ঠের উত্তর দেয় কঠিন মডেলের পরিপূরক। ধন্যবাদ!
মার্কাস মুলার

1
@ মারকাসমেলার ধন্যবাদ! আপনার উত্তরটি এটিকে উত্সাহিত করেছিল, এর কিছু সূক্ষ্ম দিক ছিল যা আমি অনুভব করেছি যে কিছুটা সম্প্রসারণ প্রয়োজন।
এডগার ব্রাউন

1
"... আপনি বেশিরভাগ বায়ুমণ্ডলের প্রভাবগুলি উপেক্ষা করতে পারবেন ... 1GHz এর নীচে বা ... ... হাই! রেডিও জ্যোতির্বিদ এবং হ্যাম অপারেটরদের (যথাক্রমে জল, আয়নোস্ফিয়ার) বলুন। ;-) সামগ্রিকভাবে খুব সুন্দর উত্তর!
আহো

8

প্রথমত, "হালকা" এর নিজস্ব অর্থ সাধারণত "দৃশ্যমান আলো"। অ্যান্টেনা দৃশ্যমান আলো নির্গত করে না।

আমরা আরও সঠিকভাবে বলতে পারি যে আলোটি ইএম বিকিরণ এবং অ্যান্টেনা ই এম বিকিরণ নির্গত করে।

কেন আমরা সহজেই এটি কণা প্রকৃতিতে বলতে পারি না কারণ এটি গাণিতিকভাবে অনেক সহজ হবে

তাই কি? আপনি আপনার পোস্টে গণিতের কোনও উদ্ধৃত করেন নি। এবং বেশিরভাগ উদ্দেশ্যে ওয়েভ প্যাটার্নটি আমরা যা চাই তা হ'ল; এটি আমাদের জানায় কোথায় রেডিও তরঙ্গগুলি সবচেয়ে দৃ .়তরূপে পুনরুদ্ধার করা যায়। সবচেয়ে যোগাযোগ ফ্রিকোয়েন্সি জন্য রেডিও তরঙ্গ নয় একটা হালকা মত "মরীচি", তারা অনেক বিচ্ছুরিত।


আচ্ছা, শুরুতে, একা কণা হিসাবে আলো গ্রহণের অর্থ নিখুঁত রেডিয়াল বিকিরণ (ডিপোলের ক্ষেত্রে) এবং ফ্রিকোয়েন্সি শিফট, মেরুকরণ, প্রতিসরণ, প্রতিবিম্ব ইত্যাদি হতে পারে all সবই অনেক সহজ হয়ে যায়। পোলারাইজেশনের মতো বলটি নিক্ষেপ করছে বিভিন্ন স্পিনের সাথে। প্রতিচ্ছবি ঝাঁকুনির মতো। তবে আমি মনে করি, কারণ আমরা কেবল এটি পরিমাপ করি না ... এটি তরঙ্গ হিসাবে আচরণ করে এবং দৃশ্যমান আলোর বিপরীতে ... কণার রাজ্যে পড়ে না?
user163416

"নিখুঁত রেডিয়াল রেডিয়েশনের অর্থ হবে (দ্বিপোলের ক্ষেত্রে)" - আমি অনুসরণ করি না; বিকিরণ প্যাটার্নটি পরিমাপযোগ্য, মডেল পরিবর্তন করা আসলে এটি কী পরিবর্তন করে না? এডগার উদাহরণ দেখুন কীভাবে গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য।
pjc50

2

কিছু ক্ষেত্রে, এক করতে পারেন। এবং অবশ্যই আমাদের মিটার আলোতে খুব নির্ভরযোগ্যভাবে একটি রশ্মির মতো আনুমানিক রূপ নেওয়া যেতে পারে। তবে কেবলমাত্র কয়েক হাজার কিলোমিটার অবজেক্টের সাথে 1000000000 এর স্কেলে একটি EM তরঙ্গ করতে পারে।

কিন্তু, জীবন আমাদের পৃথিবীতে অপটিক্সের জন্য কেবল সহজ দেখায়। যখন আমাদের মাইক্রোমিটার আকারের কাঠামো, অ্যারে বা কন্ডাক্টরগুলির মাধ্যমে হালকা প্রচারের সাথে মোকাবিলা করতে হয়, তখন রশ্মির সান্নিধ্যে কোনও লাভ হয় না। (গুগল প্লাজমোনিকস, ফোটোনিকস বা ফোটোনিক স্ফটিক ইত্যাদি They তারা মোড, অনুরণন এবং আরও ম্যাক্সওয়েলিয়ান সমীকরণ ব্যবহার করে)) ঠিক আমাদের পৃথিবীতে আরএফ ঘটনাটি সঠিকভাবে ব্যাখ্যা করার ক্ষমতা নেই cks


2

তরঙ্গ তত্ত্বের তুলনায় এটি গাণিতিকভাবে আরও সহজতর হওয়ায় আমরা কেন কণা প্রকৃতিতে এটি সহজভাবে বলতে পারি না?

যখন আমরা বলি যে একটি ফোটন হালকা শক্তির "কণা", তখন আমাদের অর্থ হ'ল কেবলমাত্র বিচ্ছিন্ন পরিমাণ শক্তি তড়িৎচুম্বকীয় ক্ষেত্র থেকে শোষণ করতে পারে বা নির্গমন করতে পারে।

কিন্তু এই কণাগুলি গুলি বা বিলিয়ার্ড বলগুলিতে প্রয়োগ হওয়া ব্যালিস্টিকের নিয়ম অনুসারে সরে না। তারা তরঙ্গ সমীকরণ অনুযায়ী চলতে থাকে যা মূলত তরঙ্গ সমীকরণের মতো যা ক্লাসিক বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় প্রসারণ বর্ণনা করে।

সুতরাং এখানে কোনও নিখরচায় দুপুরের খাবার নেই। তড়িৎ চৌম্বকীয় "কণাগুলি" তরঙ্গগুলি প্রতিস্থাপনের মতোই গাণিতিক জটিল।


1

অ্যান্টেনা একটি হালকা উত্স হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে, তবে এটি আলাদাভাবে নির্গত হয়। আপনি যদি সাধারণ আরএফ অ্যান্টেনার কথা বিবেচনা করছেন, তবে এগুলি দৃশ্যমান আলোকে বিকিরণ করে না যা তথ্য বহন করে কারণ আলোতে অ্যান্টেনার অনুরণনকারী ফ্রিকোয়েন্সিটির চেয়ে অনেক বেশি ফ্রিকোয়েন্সি থাকে। একটি সাধারণ আরএফ অ্যান্টেনা (3 কেএইচজেডজ এবং 300 গিগাহার্টজ) খুব সহজেই দক্ষতার সাথে দৃশ্যমান আলো (430-770 THz) নির্গমন করতে পারে কারণ এই আকারের মিল নেই। তবে প্লাজমোনিক ন্যানোঅ্যান্টেনাসের মতো কিছু অ্যান্টেনার দ্বারা এটি সম্ভব। নিয়ন্ত্রিত উপায়ে দৃশ্যমান আলো নির্গত করে এমন বেশ কয়েকটি ডিভাইসগুলির মধ্যে প্লাজমোনিক ন্যানোয়ানটেনাস হ'ল traditionalতিহ্যবাহী রেডিও অ্যান্টেনার নিকটতম।

আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.