Здравствуйте, vdimas, Вы писали:

V>Противоречат.
V>Дарвиновское (который внук того самого Чарльза) взаимодействие движущихся зарядов исходит из задержки взаимодействия при достаточно релятивистских скоростях относительного движения зарядов. Т.е. сила Лоренца — это упрощение для достаточно медленного такого относительного движения, типа как законы Ньютона — частный случай законов СТО.
Ну да. Уравнение Брейта изначально было получено как раз исходя из дарвиновского лагранжиана; но более точно оно было обосновано как раз в квантовой электродинамике, которая, в отличие от Дарвина, приближением не является.

V>Речь тут о выполняемой работе, т.е. о приёме и передаче энергии.
Ок, хорошо. Я пытался начать с шага 0: рассмотреть совсем-совсем простую систему, в которой никакой работы не выполняется. С ней, вроде бы, почти всё понятно, попробуем перейти к более сложному случаю.

V>Пример с градиентом был приведён для этого (цитирую):
V>

V>Т.е., индукция тут такая — если это возможно для непериодического сигнала, почему это не может быть аналогично для периодического?
V>(при том, что я не утверждал ни разу, что в НЧ диапазоне именно так и происходит, я хотел пообсуждать сами эти теории, бо они тоже достаточно хорошо проработаны в цифрах)

Это невозможно для непериодического сигнала, и для периодического тоже ничего подобного происходить не будет.

V>Опять цитирую:
V>

V>Пример должен был продемонстрировать, что может происходить обмен переносчиками вовсе не тех длин волн, на которые разложился бы математически на Фурье изменяющийся во времени градиент (при движении по нему).

V>Ключевое выделил.
Ок, давайте так. Уберём Кулоновское взаимодействие заряд-заряд; оставим только ЭМ-излучение.
Ваш вопрос эквивалентен такому: "можно ли представить излучение со спектром Х излучением с каким-то другим спектром Y".
В самом простом случае: нельзя ли представить монохроматическое излучение с частотой F0 комбинацией каких-то других частот F1 и F2?
Ответ: нет, нельзя.
Возьмём, например, излучение с частотой f1. И будем его модулировать с частотой f2; при этом f2 у нас намнооого меньше f1.
Если посмотреть на картинку — увидим огибающую. Появится ли у нас в спектре частота f2? (Или, на бытовом уровне: можем ли мы задетектировать что-то детектором, который настроен на частоту f2)?
Можно ли так подобрать f2, чтобы увидеть в спектре f0?
Ответы на все эти вопросы хорошо известны.
Амплитудная модуляция синусоиды синусоидой даёт излучение на трёх частотах: f1, f1+f2 и f1-f2. Никаких других частот у нас не появится.
Что это означает? Что если мы, например, модулируем монохроматический свет радиочастотным сигналом, то на выходе будет видимый свет с расщеплённым спектром; причём линии будут очень близкими — ведь мы говорим о частоте ~500 терагерц, от которой боковые частоты отстоят на какие-то мегагерцы.


V>Или ты рассматривал свободные заряды? ))
Я рассматривал модель вообще без зарядов. Точнее, с одним зарядом.
V>Свободные заряды, влияющие друг на друга больше, чем на величину квантовых флуктуаций, в любом случае не могут двигаться прямолинейно, как даётся в определении инерциальных систем в СТО.
Всё верно. Тут главное — чётко понимать, какие ограничения на энергию зарядов накладывает наша макросистема.
Например, в разрежённом газе у нас мало источников (или приёмников) энергии — только переходы электронов между уровнями.
Поэтому спектр такого газа будет линейчатым; и посветив на него "неправильным" излучением вы ничего не получите — оно просто пройдёт насквозь.
Заметьте: если у нас атомы газа могут иметь энергии e0, e1, e2, e3... , то переходов будет больше: e1-e0, e2-e0 и т.п. — N*(N-1) переходов для N уровней.
Поэтому колическто линий в спектре быстро растёт по мере того, как мы начинаем рассматривать всё более тяжёлые атомы.

В реальности ширина линий ненулевая — дело в том, что у газа есть температура; атом, летящий "навстречу" фотону видит его частоту смещённой вверх, "попутно" — смещённой вниз.
Это даёт ему шанс провзаимодействовать с фотоном, частота которого на эпсилон отличается от "родной" частоты перехода.
Чем сильнее нагреем газ — тем шире станут линии.

V>Речь могла идти только о макросистеме, где заряды связаны — электроны в проводниках или диеэлектриках.
V>(а речь о такой системе и шла — приемной и передающей антенах)

Как раз в проводниках и диэлектриках у электронов гораздо больше свободы, чем в газе — они могут поглощать энергию не только на переходы между уровнями, но и на взаимодействие частиц.
Например, тепловые колебания атомов в кристаллической решётке дают телу возможность поглощать и излучать в инфракрасном диапазоне.
А движение электронов в проводнике вообще позволяет уйти от ограничения на минимальную частоту.

S>>Нет. Расщепление спектра всего лишь увеличивает количество квантовых состояний
V>Что "нет"?
V>Cформулируй целиком, плиз, то утверждение (с учётом предыдущего констекста), на которое ты не удержался вставить "нет".
Я потерял, откуда эта цитата. По топику выше не смог найти ничего про расщепление.

S>>Вся радиотехника живёт как раз потому, что у электронов в металле не "уровни", а "зоны".
V>"Зоны" — это приближенное определение, сторого говоря там уровни.
Как раз нет. "Уровни" сливаются, и образуют непрерывные полосы, в пределах которых электрон может иметь любую энергию.

V>Внутри обычного железа не может, этот эпсилон вовсе не произвольно мал при нормальных температурах
Произвольно.

V>и в любом случае не способен обслуживать генерирование и поглощение фотонов произвольных частот (на математической вещественной непрерывной оси частот). Просто участвует не только когерентное рассеяние, но и комбинационное (ты же оптик, должен хотя бы слышать, в кристале совокупность этих процессов зовут фононным взаимодействием). Плюс расщепление спектра из-за внешней же приложенной мгновенной магнитной индукции. Т.е., мгновенное расположение запрещённых зон "плавает" в зависимости от мгновенной индукции приложенного внешнего поля.
Эмм, у нас с вами какое-то очень разное понимание устройства запрещённых зон. Давайте пока обойдёмся без индукции.
Прочтите внимательно https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BF%D1%80%D0%B5%D1%89%D1%91%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D0%B0
И учтите, что при поглощении кванта нас интересует не сама энергия электрона, а её дельта.
Поэтому смещение расположения запрещённых зон нас не интересует. Обычный электрон "расположен" где-то в серединке разрешённой зоны. Кванты достаточно большой длины волны (с достаточно маленькой энергией) переместят его совсем чуть-чуть, и он останется в пределах разрешённой зоны. А вот если квант имеет такую частоту, что его поглощение засунуло бы электрон в запрещённую зону — вот тогда его наш материал "поймать" не сможет.
Сможет только фотоны ещё более высокой частоты — такой, чтобы её хватило на преодоление ширины запрещённой зоны.

V>Что же касается "вся радиотехника живёт" — она живёт на квазиэлектронах. ))
V>Реальные электроны создают шум, перепрыгивая своими энергиями м/у уровнями (образующими условную "зону"), но в целом этот макроскопический процесс описывает, допустим, некоторые гармонические колебания (ради которой, допустим, некий участок схемы проектировался) плюс обязательный шум. Вот этот шум — он об обсуждаемом.
Вы путаете понятие "квазиимпульс электрона" с "импульсом квазиэлектрона". Проводник принято считать состоящим из ионов, которые формируют кристаллическую решётку, и электронов, которые движутся в этой решётке (а вовсе не прыгают между уровнями в атомах).

V>Речь о спектре излучения и поглощения в радиопередаче.
Вы не сможете заменить радиопередачу набором фотонов, скажем, видимого диапазона

V>Речь шла о другом — каков будет характер изменения ЭМ поля при этом.
V>Речь шла о невозможности стремления 2-й производной к бесконечности.
Под второй производной вы имеете в виду, что типа вот у нас поле было, а вот его не стало? Или что?
Потому что поглощение одного радиофотона очень мало повлияет на ЭМ-поле — напомню, такой фотон обладает крайне малой энергией; применяемое в быту радиоизлучение оперирует чудовищными количествами фотонов.

S>>Следующие картинки нерелевантны, т.к. оперируют неверными предположениями.
V>И ты можешь это раскрыть?
Раскрываю: вам кажется, что поглощение фотона — это какой-то плавный процесс, и что там есть что дифференцировать.
Ну там — электрон ускоряется под действием кванта, и это должно занимать какое-то время, потому что в физике "не бывает бесконечных производных".
А фишка квантовой механики — именно в том, что все взаимодействия — "мгновенны". Это не означает, что там какие-то производные обращаются в какие-то бесконечности. Там вообще не получится взять производную — в привычном нам смысле время внутри акта взаимодействия не идёт. А означает эта мгновенность как раз то, что мы в принципе никак не можем обнаружить промежуточные состояния у этого процесса.
Происходит этакая транзакция
В момент времени t0 у электрона была скорость v0. А в момент времени t1 — скорость v1. Квантовомеханические ограничения ещё и не дают нам, заразы, аккуратно померить конкретный электрон!
Но мы можем поставить серию экспериментов, в которых попробуем застать объект в промежуточном состоянии. Например, можно выбрать атом таким образом, чтобы он поглощал свет лазера только тогда, когда он движется с определённой скоростью (например, так устроено лазерное охлаждение). И будем пытаться дополнительно бомбардировать его фотонами с такой энергией, чтобы они заставивляли атомы "перепрыгивать" через вот эту определённую скорость. Типа если он не поймал фотон, то летит слишком медленно; если поймал — то уже слишком быстро. Тогда, если бы фотон-"детектор" мог застать атом "в процессе разгона", когда тот получил только часть энергии фотона-"ускорителя", то мы бы могли такое взаимодействие обнаружить. Но нет — никакого способа увидеть "полупоглощённый фотон" нет.

А все трюки и хитрости подобного плана связаны исключительно с нелинейными материалами — вот там как раз происходят всякие многократные поглощения и излучения; например, когда мы поглощаем свет на частоте f, а излучаем на 2f. Там внутри есть специально подобранные переходы с близкими частотами, а тепловое движение размывают линии поглощения/излучения так, чтобы "почти совпадает" превратилось в "совпадает".

V>Огибающая магнитного импульса.
У фотона нет огибающей. Фотон, который представляет, к примеру, плоскую волну, в чистом виде "бесконечен" — ведь он же монохроматический, а, значит, должен иметь бесконечную "длительность".
Когда у нас фотон где-то локализован в пространстве, неравенство Гейзенберга означает, что он у нас немножечко размыт в частотной области.
А если мы перейдём к практике, то одиночные фотоны — редкость, мы говорим о волновом пакете, в который входят фотоны сразу многих разных частот. И по тем же причинам мы не можем сделать короткий волновой пакет со слишком узким спектром.
Так вот — если мы возьмём огибающую нашего волнового пакета, то точно такую же форму огибающей можно построить из примерно чего угодно.
Это как передавать звук по радио — вы можете делать AM-модуляцию на 100-килогерцовой несущей частоте, а можете — на 100-мегагерцовой. Огибающая будет одна и та же; но спектр будет совершенно разным.

V>На пальцах — вот есть трансформатор, в котором две связянные магнитопроводом обмотки, допустим собственная индуктивность вторичной обмотки на порядки больше индуктивности первичной.
V>На первую обмотку мы подаём ШИМ с частотой на порядки большей целевой синусоиды.
V>Со второй обмотки мы снимаем синусоиду, которая за счёт индуктивности уже практически не выглядит как ШИМ, а как синусоида с неким небольшим шумом.
V>Итоговая синусоида получилась в результате фононного рассеяния во вторичной обмотке, хотя энергию эта обмотка получала фотонами совсем других частот.
Когда мы говорим про обмотки трансформатора, то у нас там идёт промежуточное преобразование через ток — движение электронов в проводнике.
Как мы уже обсудили, там ограничений на дельту энергии электронов мало (в интересующем нас диапазоне), поэтому мы запросто можем сначала "разогнать" электрон серией "лёгких" фотонов, а потом "затормозить" его, заставив излучить один "тяжёлый" фотон.

V>Про наэлектризацию диеэлектрика (эбонитовой палочки) при медленном поднесении к заряженному телу я тоже говорил — там ширины запрещённых зон слишком велики чтобы рассуждать об обмене переносчиков больших длин (т.е. низких энергий), дословно говорил "для неметаллов это принципиально невозможно".
Эмм, при электризации диэлектрика ширина запрещённой зоны влияет только на то, что у низкочастотных фотонов не хватит энергии сделать валентные электроны свободными.
Это никак не мешает смещению электронных оболочек, и прочим механизмам — обратите внимание, что вся энергия, полученная поляризованным диэлектриком, сводится к плотности энергии наведённого электрического поля.
А она не квантуется — т.е. нет никакого ограничения, которое бы помешало этой поляризации "из-за недостаточной энергии поляризующих фотонов".

V>Аналогично будет, если эта эбонитовая палочка попадёт в поле мощного низкочастотного ЭМ-излучения — электроны не смогут поглощать фотоны этих частот, т.е. не смогут менять свою энергию.
Зато они смогут просто смещаться относительно ядер атомов
V>Суть электрической индукции в диалектриках — изменение ориентации электронных облаков в атомах/молекулах.
V>Т.е. на орбиты электронных облаков влияние будет оказано (расщепление спектра), а на энергии электронов — нет.
Вот тут вы противоречите сами себе. Расщепление спектра бывает связано исключительно с изменениями энергий электронов. Например, в магнитном поле электрон может не только перепрыгнуть с уровня на уровень, но и поменять при этом спин. Из-за того, что энергия теперь определяется не только расстоянием от ядра, но и ориентацией спина, получаем то самое расщепление спектра.
Аналогичный эффект имеем в электрическом поле.

V>Был интерес пообсуждать новые теории, где фотоны целевой частоты не обязательны для получения колебаний целевой частоты на приёмном контуре.
Обязательны