Как выглядит световая волна? (3D модель)

Как выглядит световая волна?

Единственные модели, которые я могу найти в Интернете, - это 2D-волны, они просто выглядят как графики sin().

Я видел модели двух компонентов «световых волн» (электрического поля и магнитного поля), и они представлены в трехмерной декартовой системе координат, но это всего лишь две двумерные волны.

введите описание изображения здесь

Конечно, свет на самом деле не ПЛОСКИЙ, не так ли?

Наверное, я всегда предполагал, что он выталкивается во всех направлениях больше, чем меньше, когда он движется, издавая форму, которую вы видите во время звукового удара:

введите описание изображения здесь

Я нарисовал то, что я представляю как трехмерную модель электрического поля световой волны, движущейся слева направо:

введите описание изображения здесь(изображение конуса взято с: http://www.presentation-process.com/images/3d-powerpoint-cone.jpg )

Является ли это точным представлением того, как выглядит трехмерное излучение, испускаемое световым лучом, как трехмерная волна? (Очевидно, что это было бы более волнообразно, использование трехмерной конусной графики для создания этой диаграммы привело к тому, что края выглядели остроконечными, лучший объект для использования был бы чем-то вроде пули (3D-парабола), но я не лучший с фотошоп).

Кроме того, если это довольно точная модель пульсации световой волны в 3D, то как магнитная волна выглядит в виде модели? Они просто перекрываются, возможно, с немного большей или меньшей амплитудой, но с тем же расположением максимумов и минимумов вдоль t (ось x в моей модели)

Ну, это ни на что не похоже (т.е. вы никогда не сможете увидеть световую волну), но ваши "плоские" картинки, вероятно, ближе к истине, если вы задумаетесь о том, что означает плоская поляризация . en.wikipedia.org/wiki/Поляризация_(волны)
@jameslarge, ха-ха, да, я имел в виду скорее то, как будет выглядеть 3D-модель, а не сам свет xD Спасибо за ссылку, я прочитаю!

Ответы (2)

Первое двумерное изображение, которое вы разместили, является типичным упрощением для учебных целей. В нем они используют высоту синусоидальной волны для представления величины и направления синусоидальных волн, чтобы показать, как поля указывают друг относительно друга. Однако сам свет совсем не похож на конус. Вы должны представить себе эту синусоиду, существующую в нескольких точках пространства, а не локализованную в этом конусообразном объеме. Это может быть трудно визуализировать.

Распространенным методом визуализации таких полей является трехмерный векторный график поля.

векторное поле света

Длина или цвет обычно соответствуют амплитуде, а стрелки показывают направление электрического поля. Магнитное поле всегда перпендикулярно, а амплитуда пропорциональна, поэтому нет смысла строить оба графика вместе. Этот, который я включил, показывает, как поле на самом деле проникает в объем.

Ради интереса вот гифка дипольного излучения. Это всего лишь двухмерный срез поля, и он не показывает направление вектора, но является очень хорошей визуализацией более реального вида излучения. В данном случае цвет соответствует величине.

введите описание изображения здесь

Хорошая анимационная графика. Что вы использовали для этого? Теперь задача — показать магнитное поле в той же анимации. Это должно сожрать остаток твоего лета!
Я украл его со страницы Википедии о диполях. Я не знаю, какое программное обеспечение они использовали для его создания. К счастью, магнитное поле пропорционально электрическому полю, поэтому цвет представляет величину любого из них. Лето спасено.
@ Дэвид, так что, судя по твоему первому изображению, это на самом деле похоже на волну, только через множество параллельных поперечных сечений, образующих волну, которую вы могли бы увидеть в бассейне с волнами? Так что, если это так, если я выстрелю лазером в перпендикулярную стену, он попадет в одну точку, а затем, если я перемещу его дальше, но оставлю на той же высоте, а что нет (просто сдвиньте назад по оси Z) свет попадет в более высокое или более низкое место?
Все еще пытаюсь понять это. О:) спасибо за анимацию, видеть дипольное излучение - это круто, свет - это диполь? Или он излучается во всех направлениях равномерно. (Я знаю, что магнетизм дипольный, а свет электромагнитный, поэтому я думаю, что часть «электро» излучения может быть не дипольной)
Это хороший способ выразить это подобно волне в бассейне, но во многих поперечных сечениях. Если бы вы могли измерить волну на определенной высоте, она была бы похожа на волну в бассейне. Свет сам по себе не является диполем. Свет имеет тенденцию излучаться в большинстве направлений равномерно, но это не совсем так. Будут направления, где излучение слабее или отсутствует, как вы можете видеть на гифке. Причина, по которой это называется дипольным излучением, заключается в том, что оно возникает, когда вы берете магнитный или электрический диполь и колеблете его. Это похоже на картину, которую создает простая прямая антенна.
Извините, мне понадобился год, чтобы принять это! Не знаю, почему я сначала не сделал этого, ха-ха
«Так что, если это так, если я выстрелю лазером в перпендикулярную стену, он попадет в одну точку, а затем, если я отодвину его дальше, но оставлю на той же высоте, а что нет (просто сдвиньте его назад по оси Z) свет будет падать в более высокую или более низкую точку?» — НЕТ. Я просто случайно увидел это, и я знаю, что это старо, но в случае, если на эту часть вам не ответили, изменение длины стрелок не означает изменение положения . Они представляют собой изменение силы или величины.
Они имеют определенное направление, потому что ЗНАЧЕНИЕ электрического поля в одном месте и во времени имеет величину И направление. Если бы там находилась заряженная частица, она почувствовала бы силу, пропорциональную длине стрелы и направленную в направлении стрелки.

Это сильно зависит от формы волнового фронта. А волновой фронт зависит от источника. Если ваш источник — звезда, и вы находитесь далеко от нее и обнаруживаете волну, волновой фронт плоский. Существует множество других форм волнового фронта для другого источника. Это только самые распространенныевведите описание изображения здесь введите описание изображения здесь

Как выглядит световая волна? (3D модель)
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 17v