Шевели мозгами

Потому что оно его не поглощает и не пропускает сквозь себя.

Это сообщение отредактировал Crazy Ivan - 09-01-2012 - 23:41

Crazy Ivan, в принципе это просто другая формулировка вопроса (почему не поглощает и т.д.?).

Но действительно следует уточнить - почему зеркало отражает, причем "зеркально" (под углом падения)?

На атомном уровне? Блин, даже не задумывался.
Вот чего нашел.
Кванты света - фотоны обладают свойствами и волны, и частицы. Источники света разделяют на первичные и вторичные. В первичных - таких как Солнце, лампы, огонь, электрический разряд - фотоны рождаются в результате химических, ядерных или термоядерных реакций.
Вторичным источником света служит любой атом: поглотив фотон, он переходит в возбужденное состояние и рано или поздно возвращается в основное, излучив новый фотон. Когда луч света падает на непрозрачный предмет, все составляющие луч фотоны поглощаются атомами на поверхности предмета.
Возбужденные атомы практически немедленно возвращают поглощенную энергию в виде вторичных фотонов, которые равномерно излучаются во все стороны.
Если поверхность шероховатая, то атомы на ней расположены беспорядочно, волновые свойства света не проявляются и суммарная интенсивность излучения равна алгебраической сумме интенсивности излучения каждого переизлучающего атома. При этом независимо от угла наблюдения мы видим одинаковый световой поток, отраженный от поверхности, - такое отражение называется диффузным. Иначе происходит отражение света от гладкой поверхности, например, зеркала, полированного металла, стекла.
В этом случае переизлучающие свет атомы упорядочены относительно друг друга, свет проявляет волновые свойства, а интенсивности вторичных волн зависят от разностей фаз соседних вторичных источников света. В результате вторичные волны компенсируют друг друга во всех направлениях, за исключением одного-единственного, которое определяется по хорошо известному закону - угол падения равен углу отражения.
http://www.zerkaloplus.info/index/pochemu_..._v_zerkale/0-23
До конца сам не понял, сейчас перевариваю. Кожей чувствую что все гораздо проще. Получается что отраженный квант испускается уже атомами отражающей поверхности, а не происходит преломление существующих квантов. Спорить не готов, но верится с трудом.

Это сообщение отредактировал Crazy Ivan - 10-01-2012 - 08:35

Да, мне тоже в такое не верится.
Такое объяснение - что зеркало отражает только ввиду гладкости его поверхности - не представляется удовлетворительным. Оно попросту не подтверждается практикой - ведь тогда зеркальные поверхности делали бы из любого материала - хоть из пластмассы, хоть из полированной бумаги, хоть...
Ха, даже то же молоко в тазике имеет идеально гладкую поверхность - но она ничуть не зеркальное от этого.

Мы же знаем, что такие поверхности - металлические: серебро, ртуть, алюминий.
Даже в древности зеркала появились только с изобретением бронзы (даже просто медь или олово не годились).

Это сообщение отредактировал rudoms - 10-01-2012 - 10:37

Но ведь волна в воде или звуковая волна в воздухе отражается не потому что отражающая поверхность сначала поглощает волны, а потом сама начинает вибрировать. Да и от любой гладкой поверхности свет отражается, правда не в такой степени как от зеркала. Есть так же зеркала с полимерным отражателем. Каков тогда механизм отражения от поверхности воды?
Хотя, если волна распространяется по эфиру и взаимодействует с атомом как с твердым телом, то все объяснимо. По эфиру волны распространяются как по поверхности воды и так же способны отклоняться, отражаться и поглощаться.

Это сообщение отредактировал Crazy Ivan - 10-01-2012 - 11:17

QUOTE (rudoms @ 10.01.2012 - время: 11:36)

Да, мне тоже в такое не верится. Такое объяснение - что зеркало отражает только ввиду гладкости его поверхности - не представляется удовлетворительным. Оно попросту не подтверждается практикой - ведь тогда зеркальные поверхности делали бы из любого материала - хоть из пластмассы, хоть из полированной бумаги, хоть... Ха, даже то же молоко в тазике имеет идеально гладкую поверхность - но она ничуть не зеркальное от этого. Мы же знаем, что такие поверхности - металлические: серебро, ртуть, алюминий. Даже в древности зеркала появились только с изобретением бронзы (даже просто медь или олово не годились).

Гладкая пластмасса отражает, да и молоко тоже. К тому же, просто крашенное стекло даёт отражение. Хотя и некачественное.
Первая часть отражения- это разность сред. Стекло, покрашенное с другой стороны, просто не пропускает луч и отражает его. И чем меньше будет угол зрения к плоскости, тем "изображение" будет отчетливей, иногда вплоть до зеркального.

Подразобрался маленько (и, Crazy Ivan, бросьте в каждую дырку свой эфир совать)))

Тело оказывается весьма сложным - тут уже имеем дело с физикой твердого тела.

В общем виде дело примерно так.
Если фотон сталкивается с электроном проводимости, то последнему некуда подниматься на более высокие энергетические уровни (поскольку те заняты) и фотон упруго отражается от этого электрона, связанного с кристаллической решёткой, как от тела с большой массой.
Это в неметаллах. Причем фотоны отражаются во всевозможных направлениях и эффекта зеркала не получается.

В металле - целая электронная жидкость из свободных электронов, и именно она работает как зеркало. Отдельный электрон может отразить фотон с не-100 %-ной вероятностью и в любом направлении. А электронная жидкость - строго назад (из-за интерференции отражений на многих электронах) и гарантированно (пока слой металла не слишком тонкий).

Все причуды с отражениями объясняются в КЭД, в т.ч. при желании выводятся законы обычной геометрической оптики... Кстати, в квантово-механическом контексте ещё более необычные зеркала возможны.

QUOTE (dedO'K @ 10.01.2012 - время: 11:39)

Гладкая пластмасса отражает, да и молоко тоже. К тому же, просто крашенное стекло даёт отражение. Хотя и некачественное.

"Зеркальность" отражения предполагает именно хорошую геометричность отражения при широком диапазоне падения фотона. Так что эти примеры никак не подходят.

Кроме того гладкость (правильнее - шероховатость) понятие относительное - абсолютной гладкости (т.е. нулевой шероховатости не бывает). Просто степень мексимально допустимой шероховатости напрямую зависит от длины падающей электромагнитной волны (гладкое для инфракрасного излучения будет недопустимо шероховатым для световой волны).

Хорошее зеркало имеет отражающую способность до 95%
А теперь представьте кристалическую решетку в масштабе, размеры ядра, размеры электронов проводимости. Прикиньте какую длину в решетке металла займут валентные электроны, если выстроятся в ряд. Сравните это с расстоянием между ядрами атомов в решетке. А теперь прикиньте какое количество фотонов отразится от электронов, а какое пролетит мимо. Для справки, диаметр электрона относится к диаметру нейтрона как диаметр яблока к диаметру Земли. А отражает зеркало 95% фотонов. Неувязочка.

Да и если все дело в свободных электронах, то отражающая способность зеркала должна сильно колебаться от статического электричества.

Это сообщение отредактировал Crazy Ivan - 10-01-2012 - 15:46

QUOTE (rudoms @ 10.01.2012 - время: 16:34)

QUOTE (dedO'K @ 10.01.2012 - время: 11:39) Гладкая пластмасса отражает, да и молоко тоже. К тому же, просто крашенное стекло даёт отражение. Хотя и некачественное. "Зеркальность" отражения предполагает именно хорошую геометричность отражения при широком диапазоне падения фотона. Так что эти примеры никак не подходят. Кроме того гладкость (правильнее - шероховатость) понятие относительное - абсолютной гладкости (т.е. нулевой шероховатости не бывает). Просто степень мексимально допустимой шероховатости напрямую зависит от длины падающей электромагнитной волны (гладкое для инфракрасного излучения будет недопустимо шероховатым для световой волны).

Ну и? Зеркало на солнце, даже не пропуская свет, нагревается, а ультрафиолетовое излучение задерживает и обычное стекло. Значит, дело не в корпускулярной, а в волновой природе излучения. Скажем, амальгама на гладком стекле даёт более качественное отражение, чем полированная медь или серебро, а полированная медь или серебро- более качественное, чем шлифованное. Рассеяние отражения меньше.

QUOTE (dedO'K @ 10.01.2012 - время: 20:32)

Зеркало на солнце, даже не пропуская свет, нагревается, а ультрафиолетовое излучение задерживает и обычное стекло. Значит, дело не в корпускулярной, а в волновой природе излучения.

При отражении света от среды с бо'льшим показателем преломления, имеет место интересный эффект, падающее излучение "теряет" половину длины волны
Казалось бы, этот эффект тоже можно объяснить только исходя из волновой природы света

QUOTE (Ci ne Mato-graff @ 10.01.2012 - время: 23:15)

QUOTE (dedO'K @ 10.01.2012 - время: 20:32) Зеркало на солнце, даже не пропуская свет, нагревается, а ультрафиолетовое излучение задерживает и обычное стекло. Значит, дело не в корпускулярной, а в волновой природе излучения. При отражении света от среды с бо'льшим показателем преломления, имеет место интересный эффект, падающее излучение "теряет" половину длины волны Казалось бы, этот эффект тоже можно объяснить только исходя из волновой природы света

Да, по сути, вся теория света, с точки зрения квантовой механики, имеет волновую природу, поскольку сами элементарные частицы, до атомов, встроенных в решётки, имеют волновую природу и являются возмущением квантового поля.

То что свет волна высказывался еще Ломоносов, Фарадей. А электромагнитную теорию света вывел Максвелл. Это было задолго до квантовой механики.

Это сообщение отредактировал Crazy Ivan - 11-01-2012 - 12:50

QUOTE (Crazy Ivan @ 11.01.2012 - время: 13:50)

То что свет волна высказывался еще Ломоносов, Фарадей. А электромагнитную теорию света вывел Максвелл. Это было задолго до квантовой механики.

Но ведь по современным воззрениям природа света корпускулярно-волновая. Осталось понять, что есть фотон и насколько это частица, а насколько- волна. Ведь проницаемость и отражаемость излучения зависит как от отражающей поверхности, так и от длины волны.

QUOTE (Crazy Ivan @ 10.01.2012 - время: 15:41)

Хорошее зеркало имеет отражающую способность до 95% А теперь представьте кристалическую решетку в масштабе, размеры ядра, размеры электронов проводимости. Прикиньте какую длину в решетке металла займут валентные электроны, если выстроятся в ряд. Сравните это с расстоянием между ядрами атомов в решетке. А теперь прикиньте какое количество фотонов отразится от электронов, а какое пролетит мимо. Для справки, диаметр электрона относится к диаметру нейтрона как диаметр яблока к диаметру Земли. А отражает зеркало 95% фотонов. Неувязочка. Да и если все дело в свободных электронах, то отражающая способность зеркала должна сильно колебаться от статического электричества.

я думаю дело не только в размерах электрона. Вокруг электрона есть ещё и поля по этому размер вместе с полями можно считать больше.. но скорее нужно рассматривать волну а не частицу. Интересно никогда не задумывался над этим.
ЗЫ Интересно нашу планету тоже наверное расмотреть как волну она ведь вращается вокруг Солнца, а Солнце движется в простанстве. Планета за длительный промежуток времени - волна. Я думаю что и волны распростаняются по вселенной так же и через планеты, звёзды - всё взаимосвязанно.

Это сообщение отредактировал Углерод - 11-01-2012 - 21:46

Ох, вопрос про причины зеркальности оказался очень сложным.
Я также не разобрался. Прочитал даже здоровенную статью академика Гинзбурга аж за 1955 по вопросу отражения металлами света - оказывается есть целое направление "Металлооптика" - но понятней не стало))))

Лучше другой вопрос. Когда делается инъекция - каково давление в игле и самом шприце? Скажу сразу - заранее ответа не знаю, просто пришла мысль такая.

QUOTE (rudoms @ 06.02.2012 - время: 19:12)

Лучше другой вопрос. Когда делается инъекция - каково давление в игле и самом шприце? Скажу сразу - заранее ответа не знаю, просто пришла мысль такая.

А чего тут интересного? Поршень повышает давление в корпусе шприца. Жидкость устремляется в иглу. В игле давление снижается по закону Бернулли. Главное что бы это давление не было ниже внутреннего давления в жопе. Иначе иньекции не получится. По мере впрыска лекарства температура иглы снижается.

Да, похоже , что так. (Хорошо, что Паскаля не применили))))

Вопросик по физике взрыва.
Как называется процесс, средний между горением и детонацией.

QUOTE (Crazy Ivan @ 10.02.2012 - время: 09:45)

Вопросик по физике взрыва. Как называется процесс, средний между горением и детонацией.

а какой там процесс ?

Лучше ответьте мне на вопрос - почему все металлы блестят белым, а медь и золото - красным и желтым ?

Это сообщение отредактировал rach123 - 10-02-2012 - 21:11

QUOTE (rach123 @ 10.02.2012 - время: 21:10)

QUOTE (Crazy Ivan @ 10.02.2012 - время: 09:45) Вопросик по физике взрыва. Как называется процесс, средний между горением и детонацией. а какой там процесс ?

Ну горение это очень медленный процесс химической реакции, тротиллом бывает и печки топили. Детонация очень быстрый процесс химической реакции. А есть еще и стредний по скорости. Что это за процесс? Вопрос остается открытым.

QUOTE

Лучше ответьте мне на вопрос - почему все металлы блестят белым, а медь и золото - красным и желтым ?

Ну, каждый металл имеет своеобразный блеск, и этот блеск можно различить. Вообще, блеск это отраженный свет, а отраженный свет это белый свет минус тот спектр, который поглощается. От чего зависит какой спектр металл поглощает, а какой отражает, эависит от кристаллической решетки, расстояния между атомов в ней, размеров этих атомов, количества уровней электронных орбит, формы электронных облаков вокруг атомов. Вот примерно так.

Это сообщение отредактировал Crazy Ivan - 10-02-2012 - 22:09

QUOTE (Crazy Ivan @ 10.02.2012 - время: 21:53)

Ну, каждый металл имеет своеобразный блеск, и этот блеск можно различить. Вообще, блеск это отраженный свет, а отраженный свет это белый свет минус тот спектр, который поглощается. От чего зависит какой спектр металл поглощает, а какой отражает, эависит от кристаллической решетки, расстояния между атомов в ней, размеров этих атомов, количества уровней электронных орбит, формы электронных облаков вокруг атомов. Вот примерно так.

:) это да. Очень глобальный ответ :) Все в нашей жизни от этого зависит :)



как известно - в металлах отражение происходит за счет свободных носителей заряда (если частота света меньше плазменной частоты, которая в свою очередь зависит от концентрации этих самых носителей - электронов в случае металлов - за счет разности в диэлектрической проницаемости воздуха и металла).

Ну так почему же золото желтое, а медь красная ? Чтобы свет поглащался, нужно эту энергию куда-то девать. В металлах ее девать некуда - поэтому свет и отражается, а не поглощается. Куда же эта энергия девается в "цветных" металлах?

Это сообщение отредактировал rach123 - 11-02-2012 - 02:12

QUOTE (rach123 @ 11.02.2012 - время: 02:11)

как известно - в металлах отражение происходит за счет свободных носителей заряда (если частота света меньше плазменной частоты, которая в свою очередь зависит от концентрации этих самых носителей - электронов в случае металлов - за счет разности в диэлектрической проницаемости воздуха и металла).

Я не уверен что это так. В природе блестит не только металл, но и те вещества, которые вообще не имеют свободных зарядов. Да и блеск металлов не зависит от количества этих самых свободных зарядов. Его можно электризовать любым зарядом, цвет от этого не меняется.

QUOTE

Ну так почему же золото желтое, а медь красная ? Чтобы свет поглащался, нужно эту энергию куда-то девать. В металлах ее девать некуда - поэтому свет и отражается, а не поглощается. Куда же эта энергия девается в "цветных" металлах?

Почему золото желтое? Та по тому же, почему и желток в яйце желтый. Все кроме желтого спектра он поглощает. Куда энергия девается? В тепловое движение атомов переходит, то есть в тепло. Кто-нибудь делал эксперимент? Если на солнце положить отполированную медную монету и белую, из медно-нинелевого сплава, медная должна нагреваться быстрее.

QUOTE (Crazy Ivan @ 10.02.2012 - время: 21:53)

Ну горение это очень медленный процесс химической реакции, тротиллом бывает и печки топили. Детонация очень быстрый процесс химической реакции. А есть еще и стредний по скорости. Что это за процесс? Вопрос остается открытым.

Я вижу физика взрыва никому не интересна. Процесс средний между горением и детонацией называется - дефлаграция (не путать с дефлорацией)

QUOTE (Crazy Ivan @ 10.01.2012 - время: 15:41)

А теперь представьте кристалическую решетку в масштабе, размеры ядра, размеры электронов проводимости. Прикиньте какую длину в решетке металла займут валентные электроны, если выстроятся в ряд. Сравните это с расстоянием между ядрами атомов в решетке. А теперь прикиньте какое количество фотонов отразится от электронов, а какое пролетит мимо. Для справки, диаметр электрона относится к диаметру нейтрона как диаметр яблока к диаметру Земли.

Кроме валентных электронов есть и невалентные, которые Вы, почему-то выносите за скобки. Рассматривайте не радиус ядра, а радиус предпоследнего электронного слоя.

QUOTE (dedO'K @ 11.01.2012 - время: 14:13)

Осталось понять, что есть фотон и насколько это частица, а насколько- волна.

"Частица" и "волна" это лишь математические приближения, которые соответствуют реальным природным объектам лишь до известной степени. Фотон это объект, поведение которого нельзя удовлетворительно описать лишь схемой "волна" или лишь схемой "частица".

QUOTE (zLoyyyy @ 12.02.2012 - время: 00:24)

QUOTE (dedO'K @ 11.01.2012 - время: 14:13) Осталось понять, что есть фотон и насколько это частица, а насколько- волна. "Частица" и "волна" это лишь математические приближения, которые соответствуют реальным природным объектам лишь до известной степени. Фотон это объект, поведение которого нельзя удовлетворительно описать лишь схемой "волна" или лишь схемой "частица".

Согласен, и понятно это касается не только фотона, а любой квантовой частицы.

Правильно было бы сказать, что такая частица (и фотон в том числе) - и не волна, и не частица.
Но мы такого представить не можем, поэтому и говорим об их корпускулярно-волновом характере.

QUOTE (zLoyyyy @ 12.02.2012 - время: 00:17)

Кроме валентных электронов есть и невалентные, которые Вы, почему-то выносите за скобки. Рассматривайте не радиус ядра, а радиус предпоследнего электронного слоя.

Так то оно так, но электрон по размеру гораздо меньше нейтрона или протона, и попадание в орбиту электрона мне видится примерно так же как и попадания метеорита в орбиту Нептуна, когда неизвестно в какой точке орбиты находится Нептун.

QUOTE (Crazy Ivan @ 12.02.2012 - время: 17:18)

QUOTE (zLoyyyy @ 12.02.2012 - время: 00:17) Кроме валентных электронов есть и невалентные, которые Вы, почему-то выносите за скобки. Рассматривайте не радиус ядра, а радиус предпоследнего электронного слоя. Так то оно так, но электрон по размеру гораздо меньше нейтрона или протона, и попадание в орбиту электрона мне видится примерно так же как и попадания метеорита в орбиту Нептуна, когда неизвестно в какой точке орбиты находится Нептун.

Хм...
Условие столкновения элементарных частиц определяется вовсе не их размерами (это не бильярдные шары!).
Столкновения происходят на сечениях как на многие порядки больших, так и на многие порядки меньших собственных площадей сечений частиц (и ядер тоже).
И это строго определенные (табличные) площади для каждой конкретной пары.

QUOTE (rudoms @ 13.02.2012 - время: 14:38)

Условие столкновения элементарных частиц определяется вовсе не их размерами (это не бильярдные шары!). Столкновения происходят на сечениях как на многие порядки больших, так и на многие порядки меньших собственных площадей сечений частиц (и ядер тоже). И это строго определенные (табличные) площади для каждой конкретной пары.

Ну и как сталкивается фотон с электроном?

QUOTE (Crazy Ivan @ 13.02.2012 - время: 14:44)

Ну и как сталкивается фотон с электроном?

Ещё интереснее)))

Вы что, не понимаете, что электрон является источником электромагнитного поля, а фотон квантом этого поля?
И что эффективная площадь столкновения в этом случае вообще не причем?
И что, соответственно никаких эффективных площадей рассеяния при этом вообще нет?
Что всё описывается чисто конкретными величинами?

И не ждите даже, что я буду здесь перепоказывать диаграммы Фейнмана по рассеянию фотона на электроне и пересказывать азбучные истины про эффект Комптона при таком рассеянии.

QUOTE (Crazy Ivan @ 12.02.2012 - время: 17:18)

QUOTE (zLoyyyy @ 12.02.2012 - время: 00:17) Кроме валентных электронов есть и невалентные, которые Вы, почему-то выносите за скобки. Рассматривайте не радиус ядра, а радиус предпоследнего электронного слоя. Так то оно так, но электрон по размеру гораздо меньше нейтрона или протона, и попадание в орбиту электрона мне видится примерно так же как и попадания метеорита в орбиту Нептуна, когда неизвестно в какой точке орбиты находится Нептун.

Более-менее правдоподобно можно сравнивать с планетой свободно летящий электрон, а не замкнутый в потенциальной яме.

QUOTE (rudoms @ 13.02.2012 - время: 18:02)

Вы что, не понимаете, что электрон является источником электромагнитного поля, а фотон квантом этого поля? И что эффективная площадь столкновения в этом случае вообще не причем? И что, соответственно никаких эффективных площадей рассеяния при этом вообще нет? Что всё описывается чисто конкретными величинами? И не ждите даже, что я буду здесь перепоказывать диаграммы Фейнмана по рассеянию фотона на электроне и пересказывать азбучные истины про эффект Комптона при таком рассеянии.

Я вообще всегда считал что электрон не является источником э-м поля, а он является источником возмущения э-м поля. А фотон это не квант поля, а квант энергии определенной частоты, передаваемый этим полем, такой своеобразный кусочек волны. Так вот в 9-м классе меня учили что волна с волной не сталкивается, а проходят друг через друга беспрепятственно. А вот об электрон волна сталкивается, рассеивается и отражается. Я и не спорил что фотон рассеивается на электроне, я так же наблюдаю как морские волны рассеиваются о камни. А вот тот факт что фотон рассеивается об электронное облако вызывает у меня вопросы. Я считаю что рассеивается только при попадании в электрон, а не в его поле.

QUOTE (Crazy Ivan @ 11.02.2012 - время: 09:22)

QUOTE (rach123 @ 11.02.2012 - время: 02:11) как известно - в металлах отражение происходит за счет свободных носителей заряда (если частота света меньше плазменной частоты, которая в свою очередь зависит от концентрации этих самых носителей - электронов в случае металлов - за счет разности в диэлектрической проницаемости воздуха и металла). Я не уверен что это так. В природе блестит не только металл, но и те вещества, которые вообще не имеют свободных зарядов. Да и блеск металлов не зависит от количества этих самых свободных зарядов. Его можно электризовать любым зарядом, цвет от этого не меняется.

да, в природе блестит не только металл :) это вы правильно подметили. Но почему же, чтобы сделать зеркало, напыляют именно металл, а не мажут его яичным желтком, на который вы ссылались :) ?

Да, блеск металлов не зависит от концентрации свободных зарядов - в некоторых пределах (визуально - если измерить, то конечно же зависимость есть, причем особенно если этих носителей мало - посмотрите отражение/поглощение в полупроводниках).
Сравните (это я конечно хорошо сказал :) - если есть возможность, конечно) отражение от металла на разных длинах волн. Некоторые металлы вообще прозрачны в ультрафиолетовом диапазоне - и тогда металлы с оптической точки зрения мало чем отличаются от диэлектриков (где все определяется диэлектрической проницаемостью). Именно свободные электроны ответственны за отражение в металлах. А если мне не верите, то почитайте какую нибудь энциклопедию :). Да, еще можно про скин-эффект вспомнить, если начнем более детально это разбирать.

Ну так почему же золото желтое :) ?

QUOTE (rudoms @ 13.02.2012 - время: 18:02)

И не ждите даже, что я буду здесь перепоказывать диаграммы Фейнмана по рассеянию фотона на электроне и пересказывать азбучные истины про эффект Комптона при таком рассеянии.

+1 за эффект Комптона :)

Рассеяние:
1. Электрон поглощает фотон (и получает энергию - ускоряется)
2. Электрон излучает фотон (тоже ускоряется и отдает энергию)