Vad menar man när man kallar något för en "våg"?
Halloj!
Jag tror att jag har ställt denna fråga någonstans tidigare, men jag kan inte hitta tråden och ställer den i så fall därför på nytt.
När man studerade ljus och elektromagnetiska spektra på gymnasiet talade man ofta om att ljus betedde sig "som en våg". Även ljud var "en våg" och vågor i vatten likaså. En sak jag aldrig riktigt begrep var vad en våg är, och tydligen var det helt trivialt för det förklarades aldrig någonstans i min kurslitteratur (Impuls 2). Därför ställer jag min fråga nedan:
När man talar om att ljus kan bete sig "som en våg", menar man då helt enkelt att det kan modelleras matematiskt med sinusoidala funktioner eller kanske att det uppfyller någon vågekvation eller någon särskild matematisk egenskap, eller något helt annat?
Det har visat sig tidigare att anledningen till att elementära saker aldrig förklarades var för att svenska skolsystemet tyckte att gymnasister är för dumma för lite matematik; att ens nämna att ett begrepp i grunden kunde vara en rent matematisk konstruktion verkar ha varit en dödssynd. Kan det vara samma sak som har hänt här?
Jag tolkar det som att en våg är något som har vissa karakteristiska egenskaper, t.ex. kan beskrivas matematiskt med saker som amplitud, frekvens, våglängd och hastighet. En annan typisk vågegenskap är interferens, dvs att två vågor kan ”adderas” så att de antingen försvagar eller förstärker varandra.
Ja det stämmer att det finns något som heter vågekvation: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Wave_equation
Intressant med dessa begrepp!
Men orden förvirrar Ibland.
Ljus kan väl inte vara en våg?
Däremot kan ljus (liksom ljud) betraktas som en vågrörelse.
Fritt efter Teraeagles inlägg, #2:
Jag tolkar det som att en vågrörelse är något som har vissa karakteristiska egenskaper, t.ex. kan beskrivas matematiskt med saker som amplitud, frekvens, våglängd och hastighet. En annan typisk egenskap är interferens, dvs att två vågrörelser kan ”adderas” så att de antingen försvagar eller förstärker varandra.
Newton betraktade ljus som en partikelström. Det fungerade bra i hans optik.
När man på 1800-talet började studera inferensfenomen, fungerade inte detta synsätt. Då fick man betrakta ljus som en vågrörelse för att kunna förklara fenomenen.
Ljuset verkar vara en dubbelnatur – beroende på omständigheterna
växlar den mellan sin vågnatur och sin partikelnatur.
I början på 1900-talet knöts begreppen samman genom Max Plancks energikvanta och Albert Einsteins relativitetsteori men det är för långt att berätta här.
Nu är jag tillbaka här igen efter nästan en hel kurs i vågfysik och är mer förvirrad än när jag ställde den här frågan första gången.
Vi har för det mesta studerat olika typer av endimensionella, mekaniska vågor, där vi hade en så kallad vågfunktion som beskrev något slags utslag av ett material jämfört med ett jämviktsläge. Vi såg också att denna funktion satisfierade en ekvation som kallades för den endimensionella vågekvationen,
Det verkade alltså rimligt att tolka begreppet "våg" och "vågfunktion" som någon slags funktion som beskriver en tidsberoende, mekanisk störning (t.ex. förflyttning av en punkt på ett rep) jämfört med ett ostört läge av någon storhet i rummet.
Nyligen började vi diskutera elektromagnetiska vågor och nu är jag tyvärr helt lost igen. En "elektromagnetisk våg" beskriver inte någon störning i något "fysiskt" utan verkar vara mycket mer abstrakt än så.
Jag läste att en karaktärisering var "förflyttningen av energi genom rummet" men detta är inte så upplysande eftersom man på min nuvarande nivå knappt vet vad energi är. Det enda som är känt är att det är någon magisk storhet som råkar bevaras lokalt tack vare fysikens (antagna) tidstranslationella invarians.
Kan man kanske förstå EM-vågor mer abstrakt genom att de helt enkelt är någonting (exakt vad är kanske ointressant) som uppfyller någon variant av vågekvationen? Hur hänger detta ihop med elektriska fält och magnetiska fält? Är dessa också vågor?
