Re: [問題] 電磁波的疊加
※ 引述《freehunter (freehunter)》之銘言:
: 現在有兩個平面波:
: 一、Acos(kx-wt)
: 二、Acos(kx-wt)
: 疊加後得到 2Acos(kx-wt)
: 問題是:原本個別的 irradiance 是 I
: 疊加後的 irradiance = 4I ??
: 有沒有違反能量守恆啊 ?
: ----------------------------------------------------------------------
: irradiance 是指對單位面積的功率流的量
: 如果我把上面的 I * 時間 * 面積 就應該要等於能量了,
: 可是就上述而言,好像流進的能量也不會相同。
: 那裏想錯了嗎?
: ----------------------------------------------------------------------
: 另外一個 case
: 一、Acos(kx-wt)
: 二、Acos(kx-wt+pi)
: 疊加後得到 0
: ----------------------------------------------------------------------
: 照理說,這兩個波都是向+x方向輸入功率,大小也都是 I
: 可是怎麼疊加後,都變成 0 了,怎麼會這樣??
首先在回答你之前,我要先陳述一件事實:所有電磁波都是由電荷產生。
(如果你發現不是這樣的情形,請告訴我^^)
再來就你的問題討論,你考慮平面波的情形,你可以想像它是由一塊帶電平板震動而產生
現在你想要再產生一個一樣的平面波,為了方便起見,用一樣的方法產生他,
就是在同樣的地方加上一塊一樣的帶電平板,於是,你又產生了一個平面波
經過疊加,你發現能量好像不守恒。
但是注意,重點來了:你在將一塊平板加到原來平板上時,要不要做功呢??
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當然要,因為有位能,所以說多出的能量來源就是這時候加進去的!
當然這時你會說:要是我將第二塊平板擺到第一塊平板後面夠遠處,遠到期間位能可略
然後其間距為波長整數倍,這樣也不是會造成疊加出來能量不守恒嗎??
而且這種情況沒有位能可以解釋了!
但是,這種情況你會發現,第一塊帶電平板會受到第二塊帶電平板的電磁場影響
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以至於他無法保持原來的運動,當然你可以強迫他保持,可是這樣一來
你又要做功了!!這就是你能量的來源!!
至於相消的情況也是類似,只是你可能要用反號的電荷,
你就自己想想吧~~
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