Jump to content

    
Милливольт

Эффект Фарадея в радиочастотном диапазоне

Recommended Posts

13 minutes ago, Alex-lab said:

Концентрация воды в воде около 55 моль/л (1000/18).

так правильно, там оратор, на которого вы ссылаетесь, как раз 100мл берет, где и есть те самые 5.5 молей.

Share this post


Link to post
Share on other sites

 По поводу гипотезы. Она, конечно, имеет право, но нам нечем это право поддержать. Ведь нужна какая-никакая лаборатория, метрологически поверенная измерительная аппаратура, помещение, хоть пара человек на зарплате и т.д. Тогда можно ставить эксперимент получения точного графика зависимости отклонения вектора поляризации от концентрации, и по крутизне перегиба кривой сделать обоснованные первые выводы в рамках Вашей гипотезы.  

У нас нет ничего, кроме надежды (весьма смутной), что после выхода статьи (обещали совсем скоро) хоть кто-то из ненашего буржуинства возьмет хоть моих молодых соавторов "на воспитание" хоть куда-нибудь. (Это из Бунина, "Окаянные дни", которые у нас , похоже, уже навсегда...).

Кстати, из переписки с рецензентами, обсуждение их вопроса.

Вопрос:
Хочу с Вами посоветоваться по поводу ответа на следующее замечание нашего рецензента " Why does the system response have a peak with the concentration? Why does the response disappear in a saturated solution"?

Как мне кажется, вполне удовлетворительным и правомерным ответом будет следующее (пока на русском):

"Водные растворы NaCl и KCl относятся к сильным электролитам, для которых характерна зависимость удельной электропроводности от концентрации изображенная на рис.Х.

774695476_image(1).thumb.png.45fa96fe2bc7ae7e5346a75014846b14.png

Наличие пика на кривой объясняется следующим. В разбавленных растворах сильных электролитов электропроводность растет пропорционально числу ионов, которое, в свою очередь, растет с концентрацией. Но поскольку в водном растворе могут существовать только гидратированные ионы, то с ростом концентрации каждый гидратированный ион окружают противоположно заряженные гидратированные ионы, образующие ионную атмосферу. В концентрированных растворах сильных электролитов (а тем более в насыщенном, когда число гидратированных ионов достигло максимально возможного), ионная атмосфера существенно уменьшает подвижность ионов, которая напрямую влияет на электропроводность k~mu, и электропроводность падает. Что находится в полной согласованности с нашим экспериментом".  

Ответ:

 Все где-то так и есть... теоретически. Нам, по идее, необходимо сопоставить две кривые - электропроводность и наш эффект, и проверить положение максимумов.  Если они будут совпадать, то такое объяснение этому рецензенту в качестве первого приближения годится, и, я думаю, для ответа вполне сойдет. Оно, в принципе, лежит на поверхности.

  К сожалению, все это никак не объясняет ни эффекта памяти, ни анизотропии. Электропроводность классических растворов электролитов - это по определению свойство изотропное и не зависящее от предыстории системы. Здесь же мы имеем два свойства, ставящих в тупик, а именно:

1. Поворот плоскости поляризации, то есть наличие разности хода у обыкновенной и необыкновенной волны внутри раствора.

Если бы электропроводность оставалась изотропной, любое ее изменение никак бы не поворачивало плоскость поляризации! Здесь же мы имеем превращение электропроводности в тензор, а такое пока наблюдалось только для кристаллов, имеющих выделенные направления. Как и почему возникают эти выделенные направления здесь - пока совершенно не ясно, есть только некоторые догадки, которые требуют чудовищной по объему работы для их доказательства. Этот рецензент даже не понял всю необычность наблюдаемой картины и меру-степень-глубину необходимой для объяснения этого работы! Прочитал он одно слово из трех! может быть... То есть, что я хочу сказать: ход кривой интенсивности эффекта вполне можно проиллюстрировать так, как вы сделали (я первое, о чем подумал еще давно, так это об этом), но саму анизотропию - так не объяснишь!

2. Наличие долговременной "памяти" системы.

Классическая физическая химия растворов электролитов рассматривает раствор, находящийся в термодинамическом равновесии. При этом все интегральные свойства такого раствора являются параметрами состояния - то есть по определению не зависят от предыстории системы. В том числе и транспортные свойства (вообще-то не термодинамические, а скорее кинетические), такие как электропроводность, на крупных временных интервалах считаются функциями состояния. Это есть проявление свойства эргодичности системы (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D1%80%D0%B3%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C). То есть, эквивалентности среднего по объему всей системы в некое мгновение времени и среднего по времени малой части этой системы (на достаточно большом промежутке времени). Проще говоря, если достаточно долго смотреть на очень маленький кусочек системы, получишь точное представление о свойствах всей системы. Эргодические системы по определению не имеют памяти, то есть, среднее свойство такой системы по определению не зависит от ее предыстории.

  Здесь ничего подобного не наблюдается, система демонстрирует зависимость свойств от предыстории на макроскопических интервалах времени, то есть порядка десятков секунд!     

  Рецензент изволили этого не заметить! То есть классическое термодинамическое равновесное (или бесконечно близкое к нему) описание растворов вообще здесь не применимо никак. Здесь требуется применение неравновесной термодинамики для корректного описания такой системы, что увеличивает необходимую теоретическую работу тысячекратно.

  Более того - подобные системы еще и принципиально невозможно смоделировать классическим методом Монте-Карло, поскольку координаты частиц в такой системе весьма жестко скоррелированы и поведение частиц во времени не является марковской цепью. Значит, все замечательные наработки в этой области за вторую половину XX века помогут нам весьма мало, что несказанно "радует".

 

Правда, следующая рецензия (по-моему, более компетентных специалистов) эту аргументацию приняла.

 

 

 

Edited by Милливольт

Share this post


Link to post
Share on other sites

Милливольт, позвольте, пожалуйста, вопрос Вам задать. Как я понимаю, Вы пробовали наблюдать этот эффект на 433МГц, а пробовали ли Вы на каких-то других частотах, и, если да, скажите, пожалуйста, менялась ли интенсивность наблюдаемого явления?

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, iiv said:

 пробовали ли Вы на каких-то других частотах, и ,если да, скажите, пожалуйста, менялась ли интенсивность наблюдаемого явления?

К сожалению, нет. Дело в том, что необходимо было сделать работоспособный кардиограф, и он практически занял все время. Потом датчик неоднородностей потока жидкости. И еще выяснилось, что стандартные ВЧ приемники, собранные по схеме прямого преобразования совершенно не годятся. Так что, пока только 433. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо большое, Милливольт за ответ, и, с запозданием (не сразу заметил, простите) поздравляю Вас с "accepted" этой публикации.

26 minutes ago, Милливольт said:

И еще выяснилось, что стандартные ВЧ приемники, собранные по схеме прямого преобразования совершенно не годятся.

скажите, пожалуйста, а использовать логарифмический усилитель (что-то типа AD8307) на каждую пару антенн приемника и потом через низкочастотный дифференциальный усилитель на АЦПшку не пробовали, так вроде проще всего собрать было бы и схема за пару дней разводится.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, iiv said:

а использовать логарифмический усилитель (что-то типа AD8307) на каждую пару антенн приемника и потом через низкочастотный дифференциальный усилитель на АЦПшку не пробовали, так вроде проще всего собрать было бы и схема за пару дней разводится.

Да, примерно такая схемотехника планируется, если работы удастся как-то организовать....

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 hours ago, Милливольт said:

Да, примерно такая схемотехника планируется, если работы удастся как-то организовать....

странно, а я думал, что у вас все в железе уже давно работает, или я что-то не понимаю?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Работает, конечно, но элементная база другая. Используются последние завалявшиеся гибридные модули (TR3000), снятые с производства. Там только одно преимущество - хорошая частотная селекция по входу. В остальном специализированные логарифмические усилители, несомненно, будут лучше. Т.е. задача разработки и изготовления серьезных приемников актуальна, аж кричит. Но пока никакого интереса (разумеется, в наших палестинах) ни у кого тема не вызвала. Все пока на распутье. А если у нас (в палестинах) еще чего нового грянет, то вообще сливай воду...  

Share this post


Link to post
Share on other sites

Докладываю: забодали мы проблему с публикацией https://www.nature.com/articles/s41598-021-84500-6

Впрочем, не без косяков: ссылки на видео не работают и т.п. В общем, у НИХ все как у нас...

Большое спасибо всем за плодотворное (правда!) обсуждение. Сейчас пытаемся подойти к теории процесса, но трудно ох как.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
32 minutes ago, Милливольт said:

Докладываю: забодали мы проблему с публикацией https://www.nature.com/articles/s41598-021-84500-6

 

Поздравляю с публикацией! Весьма приличное издание.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, blackfin said:

Вот огромное спасибо! Очень полезная вещь. Будем изучать и, может быть, пробовать. Если, конечно, тема получит развитие, т.к. на голом энтузиазме как-то тяжело.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.