Заметил у брата в тесте вопрос и аж задумался... очень задумался

"При сложении двух волн в противофазе они гасят друг друга. Куда девается энергия?"

А может она греется

Кстати там был такой вариант ответа.

Ну, по закону сохранения - а ему стоит верить ... энергия никуда не девается а переходит из одного вида в другой .... если знать о каких именно волнах идет речь то можно пожалуй и понять в какой вид эта энергия переходит....

Электромагнитных!

Ну не физик я.. но что-то из личного опыта подсказывает, что если электромагнитные волны друг друга гасят находясь в противофазе то энергия выделяется на источниках этих самых волн....

Ага, значит волны выпустили, источники переплавили на самокаты, потом волны встретились, погасили друг друга и самокаты нагрелись что ли? Бедные дети...

Наверное в окружающую среду уходит. То ли нагревает воздух, то ли сотрясает его (мы ж слышим, как они там гасят друг друга? Или не слышим?) Мистика

Она - это кто? Подружка электрогитариста?
А какие еще были варианты? Вопрос нетривиальный..
Ответ почти правильный.
Сюжет, достойный Камерона - Archon, респект!

Хитрость кроется в самой постановке вопроса.
Допустим, вас спрашивают, выгонят ли Васю из школы, если он во время урока по физике смотрит кино, то вы в первую очередь должны вспомнить все, что вы знаете о Васе. И если вам известно, что Вася - примерный ученик, то ответ может быть только один: это был учебный сюжет на тему "Электромагнетизм", и показывали его непосредственно в кабинете физики, и ничего Васе не будет (кроме, может, пятерки, если его потом спросят по этой теме).
Поясняю аналогию.
Электромагнитные волны - сугубо прилежные ученики, то есть они имеют абсолютно точную структуру, зависящую от возбуждающих их токов. Не может быть такого, что они абсолютно идентичны и при этом вышли не из одной антенны (соответственно, одновременно). И тогда выходит, что сами токи, которые должны были их произвести взаимно уничтожились. А значит, энергия даже не вышла из розетки..

Если же это антисовпадение произошло в небольшой части пространства, то оно было неточным, а вне этого небольшого пространства били области, где было напротив, удвоение - и энергия просто перераспределилась по пространству.

А я всё жду, когда же гуру ответит .

Эх, если бы я помнил, написал бы сразу...
Я помню только: переходит в тепловую; исчезает. И да!!! Вспомнил! Вариант "перераспределяется в пространстве", кажется, тоже был.

Я согласен, что вероятность такого совпадения волн в пространстве пренебрежимо мала. Но пока не доказано, что она равна 0, я не могу принять такое объяснение. Получается. что теория не совпадает с практикой? Может пора менять теории?

PS А если рассмотреть другие типы волн, как там выходит? Вспомнилась статья про устройство, которое крепится на оконное стекло и гасит внешние звуки, заставляя стекло вибрировать в противофазе.

Речь идет не о вероятности. Волна обладает строго определенной формой. И если говорить в твоих терминах, то вероятность полного совпадения всегда равна нулю, кроме случая, когда волны вышли одновременно из одной антенны. Обрати бОльшее внимание на предыдущий абзац (перед тем, который ты процитировал), в нем заключен правильный ответ на вопрос, который поставлен именно так, как он поставлен. То есть если сказано, что волны уничтожают друг друга, то вывод только один: они вышли из одной антенны в одно время.. (далее по тексту того абзаца). Это главное. Не может быть "небольших случайных отличий", обусловленных внешними факторами, которые могут вызвать это антисовпадение с "некоторой вероятностью".

Я не совсем понял, несовпадение какой теории с практикой ты имеешь в виду. Пояснишь?

Что касается других волн, типа на воде, илм звука, то ситуация примерно та же, но тут все же можно говорить о рассеянии энергии в тепло (после перераспределения в пространстве и многократных преобразований), так как любая среда - статистическая и нелинейная. Электромагнитные же волны отличаются своей строгой математичностью и линейностью. Они не являются колебаниями среды. Они сами по себе есть среда, но особая.

Стекло, подавляющее звук, не должно вибрировать вообще. Соттветственно, к нему прикладывается дополнительная сила, гасящая его вибрации. С внешней стороны оно выглядит монолитной стеной, и условия отражения приходящего звука изменяются, то есть звук лучше отражается.

Еще интересный пример - просветление оптики. Этот процесс можно представить как подавление отраженной волны. И в этом случае происходит то самое перераспределение - бОльшая часть энергии идет в объектив.

И всё таки я не могу этого понять. Почему нельзя получить две идентичные волны на разных антеннах? От чего зависит их структура? Как ты сказал от возбуждающих токов. Ну ещё от формы антенны и ещё каких-нибудь факторов. На практике совпадения всех этих факторов добиться невозможно, а в теории?
Хотел сказать. что на бумаге всё получается, вроде.
Ясно!
Я только хотел привести этот пример...

(Теги, чтоб пробелы не исчезли)


Что произойдёт в результате интерференции между зеркалами?

Эээээ... [чешет репу] Эээ...
Ну, давай сначала на простом примере, точнее аналогии - насколько она строга, суди сам.
Вот у тебя есть точечный электростатический заряд, в покое. Какое у него поле? Ну да, по закону Кулона.
А теперь попробуй сделать точно такое же поле любым другим образом... Получилось? Можно, да, сделать неполное совпадение: заряженная сфера. Тогда снаружи совпадение будет идеальным, но внутри - нет. Но представим, что нас интересует только снаружи (хотя я говорил про ограниченную область, то есть "не все" пространство). Возьмем и окружим точечный заряд Q равномерно заряженной сферой с полным зарядом -Q. Что получится? Снаружи поле занулится, а внутри сферы поле останется тем же. Но наружное поле имело энергию! Куда она делась?..

Кхм.. Наверное, лучше будет, если я не буду сразу тут сам отвечать..
Есть идеи?

А касательно зеркал - нужно рассмотреть все аккуратно. Разнонаправленные (отраженные от правого зеркала) волны дадут стоячую волну, из-за полупрозрачности левого зеркала их будет несколько. Можно поварьировать длину резонатора (называю по аналогии с лазером), сделав нечетное число полуволн.. На вскидку, ничего особенного не произойдет... но надо посмотреть поточнее.

Интересно а они вообще погасятся??? ситуация очень похожа на качка который держит в руках большую гирю а к нему подходит пионэр и говорит что работа при этом не совершается.
возникли вопросы и подозрения на ответы ...
а). Что такое энергия волны судя по всему - её способность совершать какую то работу.....
б). можно ли за совершенную работу принимать гашение второй волны и переход её энергии в потенциальную (типа как только качек уберет руку гиря таки проломит четыре перекрытия снизу)
в). нелзя ли в данной ситуации применить модель с двумя взаимопритягивающимися шарикамивыпущенными с разных концов трубки но упругими, все это действие происходит в вакууме и сил трения не существует т.е. образно говоря будут они долбиться друг об дружку до посинения и отскакивать и снгова долбиться - приходим к выводу - если волны направлены (если вообще можно так о них выражаться ) в одну сторону и - то в направлении их движения полетит нечто с потенциальной энергией равной суммарной энергии обоих волн (наверно просто удвоится частота если волна продольная а если поперечная (вы уж простите совсем забыл к какому виду электромагнитные относятся) то будет нечто пульсирующее но на вид незаметное до тех пор пока не встретится чтото что сможет усвоить эту энергию) ну а если в разные то см. ситуацию с шарами

кстати после вего того что я тут наговорил мысь пришла....
а может это нечто и есть та самая нейтрино???? если так берите себе нобелевку а мне ящик пива

Полное взаимное подавление двух волн, находящихся в противофазе, возможно только в точке (единственной в своей окрестности), т. е. на бесконечно малом участке пространства. Следовательно, при этом "исчезает" бесконечно малая часть энергии. Кроме того, нам потребуется бесконечно малый объект воздействия, чтобы с помощью его зафиксировать отсутствие энергии в этой самой точке

Да! Теперь я понял почему точного совпадения не получится. Я бы закрыл вопрос но пример с зарядом внутри сферы меня снова запутал

А ты привыкай - надо зрить в корень!
Тут снова подвох в самой постановке задачи. Попробуй ее проанализировать..
Спрашивают про разницу в энергии между двумя состояниями - так? Но единственный способ это себе представить, это предположив, что сначала было одно состояние, а потом получили другое. И получили его, видимо, в результате каких-то действий. Нельзя, чтоб все произошло по волшебству. Если не было действий - значит, это два разных пространства, и сравнивать энергию между ними некрректно.

Ну, а если действия были - то совершалась... договаривать?
И если поле действительно было идеально точно соответствующим точечному заряду, то другой заряд, который принесли, находился до этого на бесконечности.. А значит, и .. кхм-кхм.. могла быть даже бесконечно большой (хотя в данном случае этого не требуется).

Кто не смог догадаться, что я там прокашлял - тыкайте..


2 Не физик я..
а) это интеграл квадратичной функции поля по пространству, но в целом - да, способность.
б) нет, нельзя. Волны не действуют одна на другую!! Иначе говоря, фотоны (в вакууме, at least) не взаимодействуют друг с другом, они спокойно проходят сквозь! Волна может действовать на заряды, токи, но не на волну. Они просто интерферируют (складываются).
в) слишком неочевидная аналогия.. Никаких удвоений частот! Попробуй сложить два синуса, чтоб частота изменилась.. Правда, могут быть биения. Может, ты имел в виду стоячую волну, которая получается из сложения одинаковых волн противоположного направления? Электромагнитные волны обычно считают поперечными, но сама постановка вопроса неверна: нет среды, которая бы колебалась!

Я знаю! Я!!! Это работа!

А вообще, спасибо большое за объяснение. А то пришлось бы мне для упокоения совести навестить преподшу нашу по физике (бывшую), а это могло оказаться удовольствием ниже среднего (злая она... я этого неговорилнеговорилнеговорил.....)

А все таки, куда девается энергия, когда волны гасят друг друга?
И возможно ли такой эксперимент повторить не теоретически, а на практике?
В реальной жизни?
Возможно физически сложить две одинаковые волны из одного источника в противофазе?
Ведь волны движутся не в идеальной среде, а в воздухе, где сталкиваясь с молекулами воздуха и других веществ, амплитуда их меняется.
И еще вопрос, когда пускаются две волны в идеальном случае из одного источника, важно ли время пуска второй волны, чтобы погасить первую?
Я так так понял, эффект будет наблюдаться постепенно, волны будут затухать постепенно, и опять вопрос, куда будет деваться энергия при анигиляции волн?

Отражается либо проходит насквозь. Самый простой пример - это ЭКРАНИРОВАНИЕ! Засуньте мобильник внутрь железного сейфа, закройте плотно дверцу, и убедитесь - что "абонент вне зоны действия сети"
Электроны поверхности проводника возбуждаются от приходящего извне ЭМИ (электромагнитного излучения) и сами начинают излучать ЭМИ, которое находится в противофазе с приходящем ЭМИ. В итоге внутри экрана волны складываются и получается 0, ну почти 0, который зависит от проводимости проводника. А снаружи получается отраженная ЭМИ. (Поэтому не надо в СВЧ-печки засовывать металлические предметы). Соответствующее движение возбужненных таким образом электронов в проводнике называют токами Фуко. При ненулевом сопротивлении проводника они разогревают проводник, из-за этого отражение не 100% и внутри все же есть ЭМИ, но оччччень слабенькое.