Об управлении электромагнитным полем в пространстве.

Однолучевое преломление
Автор
Сообщение
Alexander Morozov
#41751 2021-03-27 21:07 GMT

В книжке на картинке описана возможность однолучевого преломления плоской волны на периодической решетке показателя преломления в широком секторе углов падения. Причем

— при малых углах преломления показатель преломления должен изменяться по пилообразному закону (дифракция Рамана-Ната),

— при больших углах преломления показатель преломления должен изменяться по синусоидальному закону (дифракция Брэгга),

— в общем случае показатель преломления есть сумма синусоид с правильными амплитудами и правильным взаимным расположением (фазами),

— плоская волна падает на периодическую решетку показателя преломления под углом Брэгга.

Задачка рассчитывалась решением уравнений Максвелла с использованием нелинейного программирования.

Вопрос\просьба.

Рассчитать более сложную задачу: линзу как квазипериодическую решетку показателя преломления.

1. Современные вычислительные средства позволяют это сделать.

2. В US разработаны новые диэлектрические материалы и способы изменения их свойств, позволяющие такую линзу исполнить.

3. Возможно, нежелательные краевые эффекты в такой линзе будут наименьшими, а нелинейное взаимодействие электромагнитного поля с линзой будет полезно.

4. Возможно, такая линза будет обладать наименьшими дифракционными потерями, размерами и весом при передаче энергии на большие расстояния, например, на Луне\Марсе.

Ваши мнения\сомнения уместны.

Anderis
#41754 2021-03-28 08:02 GMT
#41751 Alexander Morozov :

В книжке на картинке описана

Мало ли какие сказки пишут в книгах, а ты всему веришь.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

 

Очепятка
#41755 2021-03-28 09:49 GMT

Волны имеют не интуитивно понятное поведение, однако подчиняются формулам. Посчитать используя уравнения Максвелла это очень просто. Более того всё это уже посчитана американцами. 

Сами по себе уравнения Максвелла и их решения на компьютере мало, что вам даст. Хотя недооценивать наглядность представления не стоит. Из практике, там очень большое расхождение между расчетами аналитическими по упрощенным формулам и точным численным решениям на компьютере.  

Проблема отсутствия интуиции приводит к тому, что в данной области нужно выращивать учёного или инженера. Так называемая инженерия знаний. Его надо обучить это не быстро. 

И тогда он сможет описать закономерности, которые как раз интересуют. 

Так как за Китайцы и Американцы уже занимаются плотно этой областью, то скорее всего интересующие вас закономерности уже выведены.

Нужно всего лишь провести научный поиск. А далее Вы сможете закодировать и получить интересующие Вас результаты.  

Думаю стоит искать с двух направлений это фазированные антенные решётки и метаматериалы.

 

Метаматерьялы это антеная решотка которая изменяет усредненные показателя диэлектрической и магнитной проницаемости.

https://en.wikipedia.org/wiki/Metamaterial

 

Очепятка
#41756 2021-03-28 09:53 GMT

Вот к примеру линза как квазипериодическая решетка изменяет показателя преломления.

 

https://dailytechinfo.org/news/11090-novaya-ploskaya-metalinza-umeet-izmenyat-fokusnoe-rasstoyanie-ne-imeya-nikakih-podvizhnyh-chastey.html

Новая плоская металинза умеет изменять фокусное расстояние, не имея никаких подвижных частей

Alexander Morozov
#42118 2021-04-22 21:12 GMT

Возможно, самый простой способ построения такой линзы – использование 3D принтера для заполнения объема диэлектриком с воздушными\вакуумными пузырьками правильных очертаний, расположенных в правильных местах. Это подражание пенопласту с точностью в малые доли длины волны. Тогда сделать линзу будет гораздо проще, чем рассчитать.

Anderis
#42124 2021-04-23 07:24 GMT
#41756 Очепятка :

Вот к примеру линза как квазипериодическая решетка изменяет показателя преломления.

 

https://dailytechinfo.org/news/11090-novaya-ploskaya-metalinza-umeet-izmenyat-fokusnoe-rasstoyanie-ne-imeya-nikakih-podvizhnyh-chastey.html

Новая плоская металинза умеет изменять фокусное расстояние, не имея никаких подвижных частей

Какая же это линза?

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

 

Alexander Morozov
#42140 2021-04-24 08:19 GMT

У линзы может быть любое обличье:

— теплая плоская или куполообразная стена на Луне\Марсе,

— обтекатель с правильным аэродинамическим качеством, например, из жаропрочной высокоточной пены,

— игрушка с картинки.

Кирсанов
#42141 2021-04-24 09:14 GMT

Про спектроскопию с помощью стеклянных призм и  с помощью дифракционных решеток что-то проходил. А вот про фотографирование  ДИФРАКЦИОННЫМИ фотоаппаратами только что слышу. ЧУДНЫ ДЕЛА ТВОИХ РАБОВ ГОСПОДИ. СКОРО ИХ ДЕЛА БУДУТ ЧУДНЕЕ ТВОИХ! ПРОСТИ МЕНЯ ГРЕШНОГО! 

Только вот название темы чересчур объемлюще — «УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ». Что бы это значило? Ув. Очепятка тут увидела глобальную проблему, которую пока осватвают только Америка и Китай.


отредактировал(а) Кирсанов: 2021-04-24 09:28 GMT
Alexander Morozov
#42143 2021-04-24 09:23 GMT

Старичкам и старушкам с советским опытом. Иное проявление описанного явления: https://www.forumhouse.ru/threads/486848/   https://www.i-mash.ru/forum/topic/6674-optoelektronnyj-shaber-dlya-sovetskih-stanin/. В разных странах по разному. 20.10.2019 на слёте детей-переростков «Россия зовет» провозглашен лозунг научно-технического развития страны: «Цап-царап».

Anderis
#42144 2021-04-24 09:23 GMT
#42140 Alexander Morozov :

У линзы может быть любое обличье:

Это у безграмотных, но прочитай, что такое линза в учебнике.....

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

 

Anderis
#42145 2021-04-24 09:26 GMT
#42141 Кирсанов :
«УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ». Что бы это значило?

Возьми два магнита и УПРАВЛЯЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ сколько хочешь.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

 

Alexander Morozov
#42147 2021-04-24 10:55 GMT

Незнание русского языка не освобождает от ответственности.

Alexander Morozov
#42148 2021-04-24 12:33 GMT

Фрязино, возможно, лучший город Подмосковья. Безусловно, там есть радиоинженеры (слово см. в Википедии). Но и водоносные пески в окрестностях необычайно хороши. Бурил на воду там многократно http://дело9м.рф/page1.html

Очепятка
#42149 2021-04-24 15:08 GMT
#42141 Кирсанов :

Про спектроскопию с помощью стеклянных призм и  с помощью дифракционных решеток что-то проходил. А вот про фотографирование  ДИФРАКЦИОННЫМИ фотоаппаратами только что слышу. ЧУДНЫ ДЕЛА ТВОИХ РАБОВ ГОСПОДИ. СКОРО ИХ ДЕЛА БУДУТ ЧУДНЕЕ ТВОИХ! ПРОСТИ МЕНЯ ГРЕШНОГО! 

Про фотографирование дифракционными решотками Мы тут и не говорили. Таких фотоаппаратов полно самый изветный Lytro еще есть от Эппел и от Филипса

Прочитать можно тут https://habr.com/ru/post/148497/  Они пост-фокуировкой.  Но требует больших вычилений и больших датчиков, что не пригодно для смартфонов. А вот метелинза лишена таких недотатков. 

 

Только вот название темы чересчур объемлюще — «УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ». Что бы это значило? Ув. Очепятка тут увидела глобальную проблему, которую пока осватвают только Америка и Китай.

В России был 1 ученый, но его переманили Итальянцами или Испанцами разработали метаматериал который позволяет волнам огибать предметы. Причем он делал предметы невидим для магнитных и электрических полей до этого было либо, то либо другое. Но про него ни слышно не видно.

Вот только боюсь это все радио-диапазон. Когда за границей есть нано-лаборатории и они могут экспериментировать в видимом диапазоне волн. 

Вот Китайское зеркало из массива нано антенн. 

 

Возьми два магнита и УПРАВЛЯЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ сколько хочешь.

И что же это будет? В электронных микроскопах используют катушки для фокусировки электронных пучков. Что известно как магнитные-линзы. Им уже скоро сто лет в обед.

Как известно магниты вернее статические магнитные поля не оказывают на свет точнее на электромагнитные волны влияния. А вот внутри материала уже все по-другому. 

 Какая же это линза?

Там чёрным побелому написана какая линза — это варифокальная линза из метаматерьяла. 

#42118 Alexander Morozov :

Возможно, самый простой способ построения такой линзы – использование 3D принтера для заполнения объема диэлектриком с воздушными\вакуумными пузырьками правильных очертаний, расположенных в правильных местах. Это подражание пенопласту с точностью в малые доли длины волны. Тогда сделать линзу будет гораздо проще, чем рассчитать.

Детский лепет. А далее вообще пошёл бред. 
Для создания линзы нужны материалы вернее вещества  с особыми магнитными свойствами и простой пластик тут не подойдет. 

Но Вот Американцы такой пластик сделали он может переходи из прозрачного состояния в состояние отражения.

А линзы это просто следующий шаг метаматериалов. Но очень крутой.

 


отредактировал(а) Очепятка: 2021-04-24 15:17 GMT
Кирсанов
#42154 2021-04-24 18:37 GMT
#42149 Очепятка :
#42141 Кирсанов :

Про спектроскопию с помощью стеклянных призм и  с помощью дифракционных решеток что-то проходил. А вот про фотографирование  ДИФРАКЦИОННЫМИ фотоаппаратами только что слышу. ЧУДНЫ ДЕЛА ТВОИХ РАБОВ ГОСПОДИ. СКОРО ИХ ДЕЛА БУДУТ ЧУДНЕЕ ТВОИХ! ПРОСТИ МЕНЯ ГРЕШНОГО! 

Управлять потоками электронов магнитными линзами (электронный микроскоп) — известное дело (сам на нем работал). А вот управлять самим э-м полем распространенным в воздухе  в принипе не возможно… .  Другое дело управлять э-м полем, формировать его можно через его источники (антенны). Это очевидно.

И все-таки, читаю у Очепятки: «Про фотографирование дифракционными решетками Мы тут и не говорили. Таких фотоаппаратов полно самый изветный Lytro еще есть от Эппел и от Филипса».  

Дальше читаю: «Там чёрным побелому написана какая линза — это варифокальная линза из метаматерьяла). 

Тут же нарисован принцип работы дифракционной линзы. А тут же написано: „А линзы это просто следующий шаг метаматериалов. Но очень крутой“.

ТАК ЕСТЬ ИЛИ НЕТ РЕАЛЬНО В ПРАКТИКЕ ДИФРАКЦИОННЫЕ ЛИНЗЫ  И, ТЕМ БОЛЕЕ ФОТОАППАРАТЫ С НИМИ? 

 Может упомянутые  "Lytro еще есть от Эппел и от Филипса» это на стадии опытно-промышленных разработок?. 


отредактировал(а) Кирсанов: 2021-04-24 20:48 GMT
Очепятка
#42156 2021-04-24 21:00 GMT
#42154 Кирсанов :

Управлять потоками электронов магнитными линзами (электронный микроскоп) — известное дело (сам на них работал). А вот управлять самим э-м полем распространенным в воздухе моему в принипе не возможно… .  Другое дело управлять э-м полем через его источники (антенны).

И все-таки, читаю у Очепятки: «Про фотографирование дифракционными решотками Мы тут и не говорили. Таких фотоаппаратов полно самый изветный Lytro еще есть от Эппел и от Филипса».  

Дальше читаю: «Там чёрным побелому написана какая линза — это варифокальная линза из метаматерьяла). 

Тут же нарисован принцип работы дифракционной линзы. А тут же написано: „А линзы это просто следующий шаг метаматериалов. Но очень крутой“.

ТАК ЕСТЬ ИЛИ НЕТ РЕАЛЬНО В ПРАКТИКЕ ДИФРАКЦИОННЫЕ ЛИНЗЫ  И, ТЕМ БОЛЕЕ ФОТОАППАРАТЫ С НИМИ? 

А сами как думаете? В фотоаппарате стоит пластины из микролинз - это дифракционная линза? В принципе да. 

Речь была о том, что это решётка работает не так как обычная линза. А раскладывает свет на векторное поле. Которое уже на компьютере пересчитывается. 

А вот металинза работает как обычная линза Френеля (плоская линза) за чет того что, там можно задать коэффициент преломления.  И вот этот коэффициент воссоздаётся нано дифракционной решёткой.

В лабораториях такие делают, но для инфракрасного диапазона. Можно в видимом диапазоне сделать, но тут литография нужна более мелкая. 

И такая линза работает как обычная линза. Более того там можно управлять фокусом.

Кирсанов
#42161 2021-04-25 12:50 GMT

Подождем, когда фотоаппараты с «металинзовыми» объективами появятся в торговле. Правда боюсь, что по соотношению «цена-качество» они, наверно, не подойдут к моей пенсии :)

Anderis
#42178 2021-04-26 11:09 GMT
#42161 Кирсанов :

Правда боюсь, что......

Ты бойся, что этот идиотизм не дойдет даже до опытного образца.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

 

Alexander Morozov
#42361 2021-05-10 18:10 GMT

Инженерам (слово см. в Википедии), предпочитающим паяльник расчетам.

Дифракции Брэгга\Рамана-Ната проявляются в

— кристаллографии,

— акустооптике,

— антеннах СВЧ,

— лазерной технике

— фотонных кристаллах .

А в низкочастотных распределенных электрических сетях?

Собрать её можно из радиокомпонентов СССР с городской свалки и исследовать осциллографом оттуда же в гараже, на даче, на кухне. Сеть размером 10*10 ячеек уже будет полезна как низкочастотный образ

— всех областей со второй картинки обсуждения,

— нелинейного взаимодействия электромагнитного поля с материалом линзы как квази\периодической фазовой решетки (Ср. с исследованиями Бориса Яковлевича Зельдовича),

— активной фазированной антенной решетки с существенно распределенными связями (распределенные системы устойчивее сосредоточенных. Ср. US vs РФ. И охлаждать жидким диэлектриком удобно).

Если противоположные края схемы замкнуть в «трубу», получится образ бесконечно периодической фазовой решетки.

Свойство такой фазовой решетки – полезное возмущение свободного пространства.

Сделайте её, изучите амплитуды и фазы напряжений на нагрузках, играя регулировками, и расскажите об этом Елене Семочкиной из Мичиганского технологического университета, создавшей плащ-невидимку на фотонных кристаллах. Возможно, это будет полезно и ей и вам.

Модераторам-инженерам.

Прочитал:

-«Мало ли какие сказки пишут в книгах, а ты всему веришь… Возьми два магнита и УПРАВЛЯЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ сколько хочешь.»

При написании черновика сообщения наблюдал внимание к своему сайту китайцев, как бывало по другим поводам. А это обсуждение на форуме китайцы смотрят?

30 лет назад китайцы приезжали на “радиотелескоп МВТУ имени Н.Э. Баумана” (уникальный в то время) и были необычайно дотошны к мелочам. Сравните: каковы ныне Китай и этот телескоп.

Почему?

1. ”Основатель хедж-фонда Bridgewater, миллиардер Ray Dalio считает, что систему разлагает неспособность россиян сотрудничать друг с другом(кавычки закрыты).

2. Мнение инженера из Сети (кавычки открыты):

“…Нельзя в изоляции что- то создать. Так называемый «рывок» — это чушь и бред. Можно создать что либо, только объединив  … людей… Вот только пара примеров: Elon Reeve Musk со своими пауэрпаками и суперпаками. Что он сделал? Там было огромнейшее количество нерешаемых технических проблем, для сведения, в СССР над мощными аккумуляторами бились около 30 лет – не смогли решить задачу. Это, в основном, для подводного флота было. А Musk выложил все технические задачи в открытый доступ – решайте люди!!! И весь цивилизованный мир с упоением стал решать эти задачи. … Кстати, больше всего там индусы отличились. И, мне кажется, в первую очередь люди не думали о заработке, их занимало больше сложность задач.

Или вот Ковид. Весь мир охватила эпидемия. У меня дочка, после университета, работает в Институте Броуда, как раз по Ковиду. Что в нем особенного? А в том, что у Броуда есть прямая онлайн связь с более чем 5000 клиниками во всем мире. Онлайн!!! Все случаи мгновенно заносятся в базу, анализируются, любой врач может попросить совета или помощи, из любой точки мира и получит ответ. А Броуд обрабатывает эти случаи все. И точно так же, с вакцинами: каждая из всех этих Модерн, Пфайзеров и проч. прошли испытание на более чем 200 тысяч человек, разных возрастов, разной генетики и расовой принадлежности. И результаты обрабатывали не компании – производители, а именно Институт Броуда. Независимый от производителей орган. И к ним есть вера. И все это в онлайн режиме…. И в открытом доступе” (кавычки закрыты).

А с описанной задачкой такое возможно? Без «цап-царап». Помочь можете?

Спасибо за внимание. Александр, токарь, бывший буровой мастер и радиоинженер.