Какая максимальная частота для электромагнитной волны?

Какая максимальная возможная частота, кратчайшая длина волны для электромагнитной волны в свободном пространстве и что ее ограничивает? Отличается ли ответ для электромагнитных волн в других материалах или обстоятельствах? Как можно генерировать и передавать волны этой частоты, если это возможно?

lurscher

Теория струн предполагает, что лоренц-ковариация является идеальной симметрией нашего мира. Если это правда, это означает, что один фотон может иметь произвольную энергию, даже большую, чем длина Планка.

Вам нужны по крайней мере два фотона, которые не параллельны, чтобы иметь покоящийся кадр, в котором может генерироваться нечто вроде планковской черной дыры, которая будет поглощать их. Но однофотонные состояния не могут быть ограничены по энергии в чистом вакууме.

Если вакуум не является чистым, предположительно ультрапланковский фотон будет реагировать с фоновыми фотонами, создавая черные дыры в системе покоя и поглощаясь ею.

Стивен Коллингс

Предполагается, что длина Планка является наименьшей значимой единицей расстояния. Волна с этой длиной волны будет иметь частоту ≈ 6,2 ⋅ 10 34 Гц ≈ 6,2 ⋅ 10 34 Гц , Гамма-лучи обычно имеют частоту > 10 19 Гц > 10 19 Гц , Поскольку энергия фотона прямо пропорциональна его частоте, эта теоретическая верхняя граница потребует значительно более энергичных процессов, чем те, которые мы в настоящее время представляем. Каждый задействованный фотон будет нести каждый 41 джоулей 41 джоулей , или 2,56 ⋅ 10 20 эВ 2,56 ⋅ 10 20 эВ энергии.

Это много вольт!

сообщество

Самые высокие измеренные частоты электромагнитных волн - это гамма-лучи, которые обычно возникают при распаде атомных ядер. Самые мощные источники гамма-излучения (и обычно источники с самой короткой длиной волны) вызваны астрономическими событиями. Недавно был очень сильный гамма-всплеск от Cygnus-A,. Подсчитано, что гамма-всплеск был результатом того, что черная дыра поглощала что-то в три раза больше массы Земли.

Не существует теоретического верхнего предела частоты гамма-излучения. Чтобы сделать его больше, чем мы видели до этого, потребуется начать с сверхмассивной черной дыры и чего-то гораздо большего, чем Земля. Не совсем воспроизводимо в лаборатории.

Хаммар

На какой частоте длина волны = высота амплитуды волны?

На 7,7646 х 10 20 Гц. Соответствующая длина волны и амплитуда составляют 3,861 х 10 -13 м. Комптоновская длина волны электрона составляет 2,426 × 10 -12 м, что в 2π раза превышает эту амплитуду.

Высота волны = физическое пространство, которое высота волны занимает в пространстве, аналогично длине волны. Я предполагаю, что высота основной электромагнитной волны фиксирована.

Верный. Взгляните на некоторые изображения электромагнитного спектра, обратите внимание, что амплитуда одинакова, независимо от частоты, и обратите внимание, что размерность действия h может быть выражена как импульс х расстояние. Также отметим, что приведенная постоянная Планка ħ равна h, деленному на 2π.

Важно отметить, что электромагнитная волна - это электромагнитная волна . Некоторые люди скажут вам, что это электрическая волна и магнитная волна, которые генерируют друг друга, и поэтому среда не требуется. Это не правда. Проверьте статью электромагнитной волны Wikipedia и отметьте это:

Кроме того, дальние поля E и B в свободном пространстве, которые как волновые решения зависят главным образом от этих двух уравнений Максвелла, находятся в синфазе друг с другом. Это гарантировано, поскольку общее волновое решение первого порядка как в пространстве, так и во времени, и оператор скручивания на одной стороне этих уравнений приводит к пространственным производным первого порядка решения волны, тогда как производная по времени с другой стороны уравнений, которая дает другое поле " .

То, что люди называют электрической волной, фактически является пространственной производной электромагнитной волны, в то время как магнитная волна фактически является производной по времени. Это просто два аспекта одной и той же волны, а не две разные волны. И, как сказал Максвелл , «свет состоит из поперечных волн в той же среде, которая является причиной электрических и магнитных явлений» . Когда океанская волна путешествует по морю, морские волны. Когда сейсмическая волна проходит через землю, грунтовые волны. Когда гравитационная волна движется в пространстве, космические волны. Смотри ЛИГО :

Альберт Эйнштейн предсказал существование гравитационных волн в 1916 году в своей общей теории относительности. Математика Эйнштейна показала, что массивные ускоряющиеся объекты (такие как нейтронные звезды или черные дыры, вращающиеся вокруг друг друга) нарушат пространство-время таким образом, что «волны» искаженного пространства будет исходить от источника (как движение волн от камня, брошенного в пруд) ».

То же самое верно для электромагнитной волны. Когда электромагнитная волна путешествует в пространстве, космические волны .