Dom idee

[Nico140]

Een samenhangend probleem is dat de energie van straling expentioneel afneemt naarmate de afstand toeneemt , ook in vacuum. Maar dat betekend dat die energie ergens blijft of geabsorbeerd wordt en dat zou wel eens de donkere materie kunnen zijn die zich gedraagt als een massa die heen en weer trilt op de golf. Dat zou betekenen dat de maximum snelheid van licht hierdoor bepaald wordt. vandaar dat ik de formule voor kinetische energie gebruik. Hetgeen dus inhoud dat de golf zelf geen massa heeft maar de materie die de golf in beweging zet wel.

Nu hopen dat ik het zelf nog blijf begrijpen

[Xilvo]

Een samenhangend probleem is dat de energie van straling expentioneel afneemt naarmate de afstand toeneemt , ook in vacuum. Maar dat betekend dat die energie ergens blijft of geabsorbeerd wordt en dat zou wel eens de donkere materie kunnen zijn

Die neemt in vacuum niet exponentieel af maar, bij alzijdig uitstralen, met het kwadraat van de afstand.
Er is dan geen absorptie, de energie wordt over een groter oppervlak verdeeld.

[Nico140]

Ja dat klopt maar de energie moet over beide verdeeld worden , anders verdwijnt er energie en dat kan niet. En als de massa groter is dan is de snelheid lager is de massa kleiner is de snelheid hoger. Als het mogelijk is èèn object in beweging te zetten is het totaal dus mv^2. De totaal som is dan wiskundig gezien (Mpistool+Mkogel) x (Vpistool+Vkogel)(Vpistool+Vkogel).
Bij een explosie waarbij 3 projectielen va dezelfde massa in beweging komen is het totaal dan , 1/3 x 1/2mv^ + 1/3 x 1/2mv^2 + 1/3 x 1/2mv^2

[Nico140]

"Die neemt in vacuum niet exponentieel af maar, bij alzijdig uitstralen, met het kwadraat van de afstand.
Er is dan geen absorptie, de energie wordt over een groter oppervlak verdeeld."

Zit wat dan ga ik even laserlicht bestuderen.

[Xilvo]

Ja dat klopt maar de energie moet over beide verdeeld worden , anders verdwijnt er energie en dat kan niet. En als de massa groter is dan is de snelheid lager is de massa kleiner is de snelheid hoger. Als het mogelijk is èèn object in beweging te zetten is het totaal dus mv^2. De totaal som is dan wiskundig gezien (Mpistool+Mkogel) x (Vpistool+Vkogel)(Vpistool+Vkogel).

Dat klopt natuurkundig niet, dat klopt wiskundig niet.
De totale energie is \(\frac{1}{2}m_p v_p^2+\frac{1}{2}m_k v_k^2\)

[Nico140]

Ik maak er een rommeltje van daarom zal ik het even opnieuw proberen:

Je hebt een buis met kruit aan de ene kant doe je er een kogel in en aan de andere kant ook een kogel met dezelfde massa , tijdens de explosie treden er geen verliezen op en de energie wordt verdeeld over de twee kogels. Kogel 1 slaat in op een plaat en de energie wordt gemeten, kogel 2 doet hetzelfde en slaat in op een plaat die even ver staat als de plaat ven de andere kogel , die vrijgekomen energie wordt ook gemeten. Alles gebeurd in een vacuum zonder invloed van aantrekkingskracht. Kogel 1 heeft een kinetische energie van 1/2 MV2 m dat is dan de energie die vrijkomt tijdens de inslag op de plaat. Voor kogel 2 geldt hetzelfde. De energie die het kruit heeft is dan hetzelfde als de som van de kinetische energie van beide kogels en gelijk aan de som van energie die vrijkomt op beide platen. Dus om het totaal aan kinetische energie te komen moet men dus 2 x 1/2 MV^2 = MV^2 doen.

Ik heb nu een ideale laser zet die 1 seconde aan , er zijn geen verliezen er vindt geen verstrooiing plaats , en de straal slaat in zijn geheel in op een plaat , de vrijgekomen energie wordt gemeten. De kinetische energie van de straal is gelijk aan de energie die vrijkomt bij de inslag op de plaat en is gelijk aan de energie om de straal op te wekken.
In dit geval is dus de kinetische energie gelijk aan E=MV^2 waarbij V de lichtsnelheid is.

Ik neem voor de lichtsnelheid even 3x10^7 m/s. En 5 w/s = 5J voor de energie die de laser heeft gebruikt. Dan zou je dus hypothetisch de massa van de straal kunnen berekenen : M=E/V^2 =5/(3x10^7) 2 =5 x 10^-15 gram voor de straal die 1 seconde duurt. Deze straal is in de ruimte 3x10^7 meter lang. Dit zou twee dingen kunnen betekenen , licht heeft een zekere massa en met de formule van Einstein kun je dan ook de massa van de gehele lichtstraal berekenen en niet alleen de massa die omgezet wordt in straling. Is dit nu dom bedacht , dat kan natuurlijk ?

[Bladerunner]

Licht heeft geen massa. Licht draagt momentum. En momentum kan bestaan zonder massa en als gevolg daarvan veroorzaakt licht stralingsdruk op een oppervlak. Maar dat betekent niet dat het massa heeft in de zin van de massa van materie. Het idee dat licht massa heeft volgt uit E=Mc² omdat licht energie draagt in de vorm van de golffrequentie. Maar dat is dan relativistische massa en dat is een oud en achterhaald concept.

[Xilvo]

Ik neem voor de lichtsnelheid even 3x10^7 m/s.

Dat is een factor 10 te laag.

In dit geval is dus de kinetische energie gelijk aan E=MV^2 waarbij V de lichtsnelheid is.

Niet "dus".
Ten eerste, zoals Bladerunner al zegt, licht heeft geen massa (vroeger ook wel rustmassa genoemd). Wel impuls (dat is goed Nederlands voor wat in het Engelse "momentum" genoemd wordt).

Ten tweede, \(\frac{1}{2}mv^2\) is een benadering voor de kinetische energie, alleen geldig als \(v<<c\).
Hier het hele verhaal, mocht het je interesseren, uitgaand van de vergelijking die wnvl1 hier eerder al gaf.
Uitsluitend middelbare-school wiskunde.

\(E^2 = (m c^2)^2 + (pc)^2\)
\(E =\sqrt{ (m c^2)^2 + (pc)^2}\)

De kinetische energie is is de totale energie min de energie van de massa in rust:
\(E_k =\sqrt{ (m c^2)^2 + (pc)^2}-mc^2\)
\(E_k =m c^2(\sqrt{ 1 + (\frac{pc}{mc^2})^2}-1)\)
Met impuls \(p=\gamma mv\) waarin \(\gamma\) de lorentzfactor is (ook de formule voor impuls verandert bij relativistische snelheden): \(\gamma=\frac{1}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}\)

\(E_k =m c^2(\sqrt{ 1 + (\frac{\gamma mvc}{mc^2})^2}-1)=m c^2(\sqrt{ 1 + (\frac{v}{c\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}})^2}-1)=m c^2(\sqrt{ 1 + \frac{v^2}{c^2-v^2}}-1)\)

Omdat \( \frac{v^2}{c^2-v^2}\approx \frac{v^2}{c^2}\) als \(v<<c\) en
\(\sqrt{1+e}\approx 1+\frac{1}{2}e\) indien \(e<<1\)

wordt dat

\(E_k\approx m c^2 \frac{1}{2} \frac{v^2}{c^2}=\frac{1}{2}m v^2\)
en dat is dus slechts een benadering, geldig voor niet te hoge snelheden.

Als \(v\) naar \(c\) nadert dan nadert de kinetische energie naar oneindig.

[Nico140]

"Als v naar c nadert dan nadert de kinetische energie naar oneindig."
Oja , het is al weer een jaar of 38 geleden dat ik me hier mee bezig hield , dat is waar de E=MC^2 was niet volledig , dat was de reden waarom een massa nooit de lichtsnelheid kan halen. Dan was het dus toch een dom idee van mij. De em golf is "zelfdragend" en de trillingsenergie komt vrij als het materie raakt doordat de materie mee gaat/wil trillen , net zoals een radioantenne die elektriciteit levert als er een radiogolf opvalt. Een object groter dan de golflengte reflecteerd de em golf en kleiner dan een golflengte absorbeerd de golf.

"Dat is een factor 10 te laag."
klopt het is 3 x 10^5 km/s = 3x10^5 x 10^3 dus ^8

bedankt voor de uiteenzetting / opfris cursus.

[wnvl1]

Een object groter dan de golflengte reflecteerd de em golf en kleiner dan een golflengte absorbeerd de golf.

Een wifi EM golf, om een voorbeeld te nemen, heeft een golflengte van een tiental cm en het geraakt toch door de muur. Dus mogelijk klopt er iets nog niet...

[Nico140]

Dat hangt van de dichtheid en dikte van het materiaal af , hoe poreuzer hoe minder het signaal tegengehouden wordt. Maar er treden wel degelijk behoorlijke verliezen op. Zo kun je in een tunnel ook geen radio meer ontvangen maar het lekt nog wel een beetje door bij de in en uitgang van de tunnel. Er wordt dus een gedeelte van de golf gereflecteerd en een deel doorgelaten.

[Xilvo]

De absorptie zal eerder van de geleidbaarheid van het materiaal afhangen. Vochtgehalte, koolstofgehalte. Verder natuurlijk van de frequentie. WIFI en radio komen makkelijk door een bakstenen muur, licht niet.

[wnvl1]

Ja, je kan gaan werken met een complexe permittiviteit en permeabiliteit waarin de geleidbaarheid een rol speelt. En dan continuiteitsvoorwaarden voor Maxwellvergelijkingen toepassen op het scheidingsoppervlak en dan kan je reflectie en transmissie berekenen.