Максимальная длина волны фотонного/электромагнитного излучения?

  1. Это спросило: Какова минимальная длина волны электромагнитного излучения?

  2. А также это: Какова максимально возможная частота и длина волны?

Второй вопрос противоречив; максимальная частота -> минимальная длина волны.

Я прошу как раз обратное;

Какова минимальная частота и максимальная длина волны электромагнитного излучения?

Самая низкая измеренная/определенная частота составляет 3 Гц; ELF-волны Что означает длину волны 1/3 скорости света; ~100 000 000 м.кв.

Но это не может быть физическим пределом длины волны.
Существует ли такой физический предел для длины волны? (Такой же предел, как скорость света, для скорости).

В принципе нет нижнего предела частоты. Можно было бы возразить, что существует более высокий предел, если бы вы преобразовали всю энергию во Вселенной, равную час ν ? Кстати, у тебя λ "=" с / ν немного вводит в заблуждение, когда вы говорите «1/3 скорости света; ~ 100 000 000 м», поскольку скорость света имеет единицы м / с , но большинство людей поймут, что вы имеете в виду 1 3 ЧАС г 3 × 10 8 м / с .
@jim Длина волны уменьшает энергию фотона. Таким образом, максимальная длина волны одновременно представляла бы минимальную энергию одного фотона. Хотя у вас может быть что-то просто «отличное от нуля», энергетический аспект не имеет значения, дело в том, что при такой длине я ожидаю, что фотонная волна будет просто прямой линией, и это откроет нам взгляды на проблемы, показанные на рисунке. ответ JohnRennie. Может быть, размер Вселенной ограничен этой длиной?
Я предполагаю, что пределом является постоянный ток, который имеет бесконечную длину волны.
@jim DirectCurrent не имеет ничего общего с фотонами/излучением; Ток – это поток движущихся электронов.
Что-то здесь не так: самая низкая измеренная/определенная частота составляет 3 Гц; ELF-волны Что означает длину волны 1/3 скорости света; ~100 000 000 м.кв. не имеет смысла: длина волны не измеряется в м/с, как скорость света, а скорость света не измеряется в метрах.
@ZeroTheHero Вы правы на первый взгляд. Но пожалуйста. проверьте определение времени и длины в системе СИ, и вы, возможно, заметите, что таким образом можно уменьшить скорость света. Я попытался написать это открытым здесь; researchgate.net/publication/…
В качестве иллюстративного примера: какая самая длинная волна на воде? Под морскими нефтяными буровыми платформами вы найдете чрезвычайно высокие волны. Но самый длинный? Цунами, или смена приливов и отливов.
Причина того, что приливы и отливы являются водными волнами с наибольшей длиной волны, заключается в том, что волны ограничены средой, и у нас нет водоемов, длина которых превышает окружность Земли. Теоретически мы могли бы строить каналы длиннее. Они могут быть изогнуты, например тугой спиралью...
Я думаю, что, вероятно, существует максимальная длина волны фотона из-за того, что существует (если я правильно понимаю) наименьшая возможная единица энергии из-за квантовых эффектов. Было бы интересно подсчитать, какова длина волны низшего уровня энергии.
@ Джонатан, я согласен с вами, но принял ответ Джона Ренни, потому что он признает, что эта длина неизвестна. В основном я думаю, что это очень просто; Постоянная Планка — это самая низкая энергия, которая определяет количество фотона.

Ответы (3)

Теоретического физического ограничения на длину волны нет, хотя есть некоторые практические ограничения на генерацию очень длинных волн и их обнаружение.

Для генерации длинноволнового излучения требуется антенна размером примерно в одну длину волны. Ускоренное расширение Вселенной из-за темной энергии означает, что размер наблюдаемой Вселенной стремится к константе, и это, по-видимому, затруднит создание любых длин волн, превышающих этот размер.

Что касается обнаружения, мы склонны измерять изменение электрического поля, связанного с электромагнитной волной, а не его абсолютное значение. По мере снижения частот нам потребуются либо волны повышенной интенсивности, либо еще более чувствительное оборудование. Оба они имеют практические пределы, хотя я не решаюсь предположить, каковы они.

Спасибо за этот ответ. Это было именно то, что я ожидал услышать, и аспект, который я хотел проверить; «Нет теоретического физического ограничения длины волны». Неудивительно, что я тоже ничего не нашел в гугле. Я думаю, что это та область, где следует проделать определенную работу, поскольку вы указываете, что «вселенная стремится к константе, и это, по-видимому, ограничивает длину волны», поэтому создание этого теоретического ограничения с помощью какой-либо модели может дать нам довольно много ответов о вселенная.
Есть также ограничения на большие (маленькие) λ зависит от отклика прибора, т. е. обычно вам нужны антенны большего/длинного (меньшего/короткого) размера для больших (меньших) λ .
Инструменты могут быть более эффективными, если они согласованы с длиной волны, но это не обязательно.
может быть, черная дыра может производить очень низкочастотное излучение из-за красного смещения?
Как что-то во Вселенной могло создать волну с большей длиной волны, чем горизонт причинности Вселенной? Это даже теоретически возможно? Или период волны больше, чем возраст самой Вселенной?

В дополнение к тому, что говорили другие, вот небольшое доказательство того, что максимальной длины волны не существует:

Предположим, что существует максимальная длина волны фотона.

Наблюдатель B удаляется от источника A. Источник A излучает фотон с максимальной длиной волны в сторону наблюдателя B. Из-за эффекта Доплера фотон смещается в красную сторону с точки зрения наблюдателя B, что означает, что он имеет большую длину волны.

Эта наблюдаемая длина волны теперь больше, чем максимальная длина волны. Противоречие.

Следовательно, не существует максимальной длины волны фотона, qed

И наоборот, фотон будет смещен в синий цвет, если наблюдатель движется к источнику, что по той же логике доказывает отсутствие минимальной длины волны.

Но на самом деле существуют ограничения на частоты, которые можно воспроизвести или наблюдать. Фотоны чрезвычайно высокой энергии могут спонтанно создавать пару частица/античастица. Если они позже аннигилируют, они производят два фотона, каждый из которых имеет меньшую энергию.

И удачи вам в попытках построить детектор, способный обнаруживать фотоны с длиной волны, превышающей размер наблюдаемой Вселенной.

Максимальная длина электромагнитной волны на Земле равна

40 075 км.

Нам нужно расстояние не менее одной длины волны для стоячей волны (я полагаю), а самое длинное расстояние, которое у нас есть, — это экватор , самая длинная окружность вокруг Земли (40 075 км), которая не совсем сферическая.

Соответствующая частота этой длины волны равна

7,48 Гц.

Я не вижу причин, по которым такая волна не может существовать, потому что у нас даже есть водная волна с такой длиной волны, видимая как приливы, так и отливы.

Максимальная длина волны фотонного/электромагнитного излучения?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 25v