סופרפוזיציה

sivan120

New member
סופרפוזיציה

אני יודעת שסופרפוזיציה זה מצב שבו יש התחברות של מופעים לכדי מופע משותף אבל ראיתי שהמושג הזה קיים גם
בפיזיקה קוונטית ושם מדובר במשהו אחר לגמרי- קשר בין שני חלקיקים במרחקים אחד מהשני- אז זה פשוט שני פירושים שונים לאותו
המושג או שיש ביניהם איזשהו קשר?
 

uzi2

Active member
לא זה ולא זה - ויש ביניהם קשר

ההגדרה של סופרפוזיציה, היא שאם א' יוצר את A ו- ב' יוצר את B אז א+ב ביחד יוצרים את A+B. זהו תנאי הכרחי (אך לא מספיק) לכך שמדובר במערכות ליניאריות.

דוגמה שבה יש עקרון של סופרפוזיציה. אם מגנט בגודל מסויים במקום מסוים יוצר בנקודה מסויימת שדה מגנטי א', ומגנט אחר, יוצר במקום ב' שדה מגטי ב', אז נוכחות שני המגנטים יוצרים שדה מגנטי שהוא הסכום של שניהם.

דוגמה שבה עקרון הסופרפוזיציה לא מתקיימת:. עוצמת קרינה. עוצמת קרינה (הספק ליחידת שטח) הולכת כמו הריבוע של שדה הקרינה. אם גורם א' תורם שדה A וגורם ב' תורם שדה B. סך השדה הוא A+B (יש סופרפוזיציה) אבל סך הקרינה הולכת כמו הריבוע, ואז
A בריבוע ועוד B בריבוע לא שווה ל- (A+B) בריבוע.

ההגדרות שאת נתת, הן לא הגדרות של סופרפוזיציה, אלא תכונות של מערכות ספציפיות שנובעות מיישום של עקרונות סופרפוזיציה עבור אותם המערכות (וגם זה במקרים מאוד ספציפיים).
 

sivan120

New member
אבל איך זה יוצר סופרפוזיציה כאשר מדברים על...

פיזיקה קוונטית. איפה הסיכום הזה כאשר יש שני חלקיקים במקומות מרוחקים שקשורים ביניהם (נניח על-ידי מופע משותף)?
 

דייהטסו

New member
בפיסיקה קוונטית

לכל חלקיק יש פונקציית גל. וסופרפוזיציה מוגדרת על (פונקציות) גל
 

uzi2

Active member
צודק חלקית.

דווקא כאשר מתארים מערכת כזאת, חייבים לתאר אותה בעזרת פונקציית גל יחידה והסופרפוזיציה היא על מצבים של תכונות שאנו יודעים על המערכת - לא על פונקצית הגל של חלקיק א' ופונקצית הגל של חלקיק ב'. אתה צודק שהסופרפוזיציה היא על פונקציות הגל.
 

uzi2

Active member
הסופרפוזיציה היא לא....

הסופרפוזיציה היא לא סופרפוזיציה של פונקצית הגל של חלקיק אחד ופונקצית גל של חלקיק אחר, אלא סופרפוזיציה של מצב קוונטי אחד (של שני החלקיקים) ושל מצב קוונטי אחר (של שניהם).
לא ברור לי למה את מתכוונת כשאת כותבת "מופע משותף". צריך לפרט הקשר, אבל למשל סופרפוזיציה של מצב שבו לראשון יש ספין חיובי בכיוון מסויים ולשני ספין שלילי באותו הכיוון, עם מצב שבו לראשון יש ספין שלילי ולשני יש ספין חיובי ("ראשון" ו- "שני" מוגדרים לפי מיקומם).
 

ב ן ח ו ר י ן

Member
מנהל
ביחס למופע, אם אני מצליח לקשר נכון מה שכתבת

יש אלמנט שמתקיים בתהודה מגנטית שבו מופע משותף של פרוטונים יוצר סופרפוזיציה, לזה את מתכוונת?
(אני לא פיזיקאי, כך ש"יוצר סופרפוזיציה" אולי צריך להיאמר בניסוח אחר). המטרה היא סיגנל חזק יותר (צירוף כל
הסיגנלים של הפרוטונים שנגרמים על-ידי חזרת הספין של הפרוטון תוך כדי פרצסיה למיקומו הקודם לפני עירור פולס הרדיו.
 

uzi2

Active member
"הסופרפוזיציה יוצרת התאבכות בונה"

זה הניסוח הנכון
 

sivan120

New member
גם לא הבנתי- מה הכוונה עיקרון של סופרפוזיציה?

האם הכוונה למקרה פרטי של סופרפוזיציה?
 

פולספגן

New member
ייתכן מקרה פרטי של סופרפוזיציה בנקודה כלשהי

בתווך שבו הגלים עוברים.
 

uzi2

Active member
לא.

סופרפוזיציה היא סכימה (מלשון סכום), אבל לא משתמשי במונח סופרפוזיציה, אם עקרון הסופרפוזיציה לא מתקיים.
 

sivan120

New member
תודה רבה- דרך אגב מה הכוונה במערכת לינארית?

אני מבינה שעיקרון הסופרפוזיציה תקף רק למערכת לינארית, אבל מה הכוונה בכך?
אפשר לקבל דוגמה למערכת לא לינארית (למשל תורת הקוונטים כוללת תיאור מערכות לא לינאריות?)
 

פולספגן

New member
מערכת ליניארית היא מערכת שמתארת אופרטור

ליניארי, קרי מקיימת את תנאי החשבון של פעולת חיבור, רק שבמקום מספרים יש לך בעצם פונקציות.

במערכת לא ליניארית, את לא יכולה לחבר את המרכיבים, כמו בדוגמה של הבריבוע שהוצג לך כאן ע"י uzi2 ולכן היא לא מקיימת את עקרונות הסופרפוזיציה.
 

sivan120

New member
ועוד שאלה בקשר לתשובה הראשונה שלך בשרשור הזה.

כתבת-

ההגדרות שאת נתת, הן לא הגדרות של סופרפוזיציה, אלא תכונות של מערכות ספציפיות שנובעות מיישום של עקרונות סופרפוזיציה עבור אותם המערכות (וגם זה במקרים מאוד ספציפיים).

מה הכוונה? אתה מתכוון לכך שבעצם תיארתי את מה שקרה לאחר שהתבצעה הסופרפוזיציה או לאחר שהתקיים העיקרון שלה בעקבות מצב נתון? (סורי על המשפט הלא הכי מנוסח...)
 

uzi2

Active member
אם אני מנחש נכון למה התכוונת

אז בדוגמה הראשונה דיברת על סיטואציה שבה סופרפוזיציה של תרומות היא באותו המופע ולכן יוצרת התאבכות בונה. עקרון הסופרפוזיציה כמובן חל כאן - אחרת לא הייתי משתמש במונח סופרפוזיציה.
בדוגמה השניה, כנראה שדיברת על מצב שבו אנחנו יודעים את סך הספין בכיוון מסויים של זוג חלקיקים, (או תכונה אחרת), אבל לא את הספין של כל אחד מהחלקיקים בנפרד, (וייתכן שתכונה פיסיקלית אחרת ולא ספין), ולכן פונקצית הגל שמתארת את החלקיקים, היא סופרפוזיציה של המצבים השונים שמתאימים לסכום הספינים הידוע, ולאופן שבו המערכת של שני החלקיקים הוכנה. גם כאן עקרון הסופרפוזיציה מתקיים. פונקציית הגל הזאת מספרת לנו על ההסתברויות השונות לתוצאות של מדידות פיסיקליות שונות במידה ונבצע מי מהן.
 

sivan120

New member
תודה, בעצם עיקרון הסופרפוזיציה עובד גם...

כאשר הפרש המופע בין הגלים הוא חצי, זאת אומרת כאשר נגרמת "התאבכות הורסת"- כי הרי סיגנל גל א' מחובר לסיגנל גל ב'
ויוצר סיגנל אפס (הסיגנל שהוא בעצם גובה האמפליטודה של הגל)- האם זה נכון?
 

uzi2

Active member
כמעט מדויק.

רק תיקונון קטן: האות (סיגנל) הוא גובה הגל ולא גובה אמפליטודת הגל.
 

sivan120

New member
ובהקשר לכך-מהי קוהרנטיות- כשגם התדירות...

וגם המופע זהים?
 
למעלה