Сделал СИМУЛЯЦИЮ ВОЛН СВЕТА на КЛЕТОЧНЫХ АВТОМАТАХ

Поделиться
HTML-код
  • Опубликовано: 2 дек 2022
  • Арендуйте облачный или выделенный сервер с GPU в Selectel для рендеринга, работы с графикой и 3D-моделирования: slc.tl/jc1uc
    Видео с Макаром Светлым: • Современная теория РАД...
    Видео про клеточные автоматы: • Клеточные автоматы | С...
    Telegram: t.me/onigiriScience
    VK: onigiriscience
    GitHub: github.com/ArtemOnigiri/Light...
    В этом видео я делаю симуляция волн света. В симуляции проявляется дисперсия, интерференция и дифракция волн,
    Реклама. ООО "Селектел", ИНН: 7842393933, токен: 2VtzqxQPL3b
  • НаукаНаука

Комментарии • 1 тыс.

  • @MakarSvet13
    @MakarSvet13 Год назад +927

    Если вам интересна физика радуги и история ее исследования, то у меня на канале есть об этом подробное видео. Залетайте! Онигири для него делал визуализацию.

    • @user-xp8bb9mc8q
      @user-xp8bb9mc8q Год назад +6

      Прекрасно

    • @aboollai611
      @aboollai611 Год назад +7

      А я сделал таймкоды для этого видео...

    • @mamontjpeg
      @mamontjpeg Год назад +15

      00:00 Вступление
      00:17 Блоки
      02:50 Реклама, ООО «Селектел»
      04:07 Свет как волны
      06:31 Правила
      07:34 Интерференционная картина
      08:13 Свойства света
      09:26 Свет как лучи
      13:43 Зеркала

    • @paveldumavin5068
      @paveldumavin5068 Год назад +1

      и интеграция подобное к подобному ))

    • @user-ey2vv1dl3n
      @user-ey2vv1dl3n Год назад +3

      Хороший и неожиданный коллаб, спасибо ребят! ПС. Ониги... , 5 месяцев без видео - оччччень жестоко!

  • @mashupuper6085
    @mashupuper6085 Год назад +171

    -свет это волна или частица?
    -Это кубики на пружинках.

  • @overyx
    @overyx Год назад +796

    Я удивлён, поскольку с использованием знаний о школьной физике и простой математики можно получать такие красивые и реалистичные симуляции за считанные строки кода. Просто похлопаю, Onigiri! 👏

    • @basheyev
      @basheyev Год назад +59

      Мне кажется, это Артём рассказывает так просто. Школьной программы, точно не хватит. Как минимум, кое что знать о комплекснозначной волновой функции и уметь писать клеточный автомат на Fragment Shader'ах - это прям крутые навыки.

    • @overyx
      @overyx Год назад +30

      @@basheyev безусловно, чтобы сделать красивый визуал и подружить его с бэкендом, нужно изучить немало внешкольного материала. Однако, сам фундаментальный принцип распространения волн в среде, описанный в видео, подчиняется несложным законам и описывается в хороших школьных учебниках по физике со всеми необходимыми формулами :D

    • @apristen
      @apristen Год назад +5

      да, офигеть конечно, что HTML+JS на canvas 2D обычном и в 60 строк кода... но вот такой он canvas c window.requestAnimationFrame() компактный, да.

    • @uraniumchannel6443
      @uraniumchannel6443 Год назад +3

      Только вот чтобы дойти до финального кода, нужно потратить довольно много времени и раздумий

    • @jaffhooman
      @jaffhooman Год назад +2

      Как минимум в школе у нас не рассказывали о волновой природе света. Про этот эксперимент я узнал только в 28 лет.

  • @Djentpelmen
    @Djentpelmen Год назад +599

    Скоро он сделает точную симуляцию физики полностью

    • @user-yj1yq1kr6v
      @user-yj1yq1kr6v Год назад +60

      Ага, уравнение всего случайно напишет в 100 строк х)

    • @vitalegvitalegov
      @vitalegvitalegov Год назад +15

      Вот вы смеетесь, а Вольфрам ее уже придумал, и там действительно все очень просто и одновременно взрыв мозга.

    • @yakivtsypin
      @yakivtsypin Год назад

      @@vitalegvitalegov что за Вольфрам?

    • @vitalegvitalegov
      @vitalegvitalegov Год назад +3

      @@yakivtsypin Stephen Wolfram, математик.

    • @yakivtsypin
      @yakivtsypin Год назад

      @@vitalegvitalegov а можно ссылку?

  • @basheyev
    @basheyev Год назад +88

    Круто! Видео напомнило фразу А. Привалова: "Вещи не такие сложные, как кажутся на первый взгляд, и не такие простые, как на второй..."

  • @igorkugaudo8212
    @igorkugaudo8212 Год назад +24

    Ювелир: полгода работает над бриллиантом
    Onigri: сделать фрактал из алмаза за 60 строк кода -- done

  • @hockman_
    @hockman_ Год назад +245

    Легенда вернулась)

    • @sdiq4646
      @sdiq4646 Год назад +10

      Ещё и побрился

    • @dclxviclan
      @dclxviclan Год назад

      U $h Ton Krow ○_¤

    • @Alukardh47
      @Alukardh47 Год назад

      Ну да Месси наконец-то стал чемпионом.

  • @GuyJustCool
    @GuyJustCool Год назад +25

    Как же я соскучился по этому парню.
    Такого интуитивно понятного объяснения волновых свойств частиц я еще не видел. Чертовы кубики с пружинками.

  • @alexanderx7959
    @alexanderx7959 Год назад +89

    чувааак! это же просто шикарная работа! ))
    и если на видосах про эволюцию я просто ностальгировал (т.к. когда-то давно сам баловался такими идеями), то вот это - уже что-то принципиально новое! в наше время на такие вычисления никакой мощи не хватило бы, а тут вона чо :)
    вообще, очень круто, когда выч.мощности используются именно вот так вот, для познания, изучения, исследования.
    кароч - респект! :)
    PS предложение по формату - имхо, если добавлять в ролик демонстрацию того, как смоделированные эффекты проявляются в реальности (и как модель сходится с реальными наблюдениями) - для широкого круга будет понятнее, в чем весь кайф (что это не просто красивые картинки, а это рабочая модель реальных физических явлений).

  • @TheGarretThief
    @TheGarretThief Год назад +149

    Смотрю тебя с первого ролика, блин, как же ты вырос)
    И не только физически, качество роликов тоже заметно поднялось, удачи и дальше!

    • @h_it
      @h_it Год назад +2

      ник - огонь, респект

    • @f.6023
      @f.6023 Год назад

      Ага, как похорошела Моск... То есть, Онигири при Путине! :D

  • @vectozavr
    @vectozavr Год назад +3

    Очень круто! 🔥

  • @aleksandrbansh3074
    @aleksandrbansh3074 Год назад +10

    Зима пришла и онигири прилетели.

  • @user-jm8sk9gu6t
    @user-jm8sk9gu6t Год назад +101

    Было бы интересно увидеть, что происходит при например отрицательном индексе преломления или вовсе компелксным, а так видео прекрасно, спасибо!

    • @user-vv3ls2ug1j
      @user-vv3ls2ug1j Год назад +4

      Чтош, исходники есть

    • @user-jm8sk9gu6t
      @user-jm8sk9gu6t Год назад +7

      @@user-vv3ls2ug1j согласен, но мне кажется не многие станут или могут сами поиграться, однако посмотреть на визуализацию было бы интересно. Если ещё с каплей физика, вообще был бы отпад

    • @user-bh4og5yc3n
      @user-bh4og5yc3n Год назад +3

      Отрицательный индекс - это видимо когда свет из более тяжелой среды(кубиков) переходит в более легкую. В начале на одномерной плоскости показывали что будет когда из тяжелых кубиков выходит. Плюс когда свет изнутри объекта выходит наружу это тоже наверное можно считать отрицательным преломлением.
      Посмотрел код, вроде как сфера как раз с меньшим весом чем окружающая среда.

    • @mrgoodpeople
      @mrgoodpeople Год назад

      @@user-jm8sk9gu6t там всего 60 строк кода =). если знакомы с canvas2d, то вообще без проблем.

    • @desaintchoises419
      @desaintchoises419 Год назад +3

      @@user-bh4og5yc3n Нет, переход света через границу раздела сред описывается отношением показателей преломления (см. закон Снеллиуса). То, что ты называешь переходом из более "тяжелой" среды в более "легкую" соответствует переходу излучения из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим и, соответственно, будет описываться отношением большего показателя преломления к меньшему, т.е. их отношение будет лежать в интервале > 1. В этой модели каждая отдельная среда обладает своим показателем преломления, лежащим в интервале n > 1 (n = 1 для воздуха и вакуума). Показатель преломления обладает следующим физическим смыслом: его величина количественно характеризует отношение скорости распространения электро-магнитного излучения в вакууме (она же скорость света) к скорости распространения этого же излучения в среде.

  • @dianabodeluk333
    @dianabodeluk333 Год назад +322

    Интересно, как эта линия из блоков с пружинками будет звучать, если её преобразовать в звуковую волну

    • @BlackHoleSoft
      @BlackHoleSoft Год назад +52

      Однозначно надо это сделать. Ну и само собой на этих блоках с пружинками графический движок нужно написать)

    • @eennou
      @eennou Год назад +4

      @@BlackHoleSoft много пружинок понадобиться)

    • @goodgod2669
      @goodgod2669 Год назад +22

      @@BlackHoleSoft Это конечно можно сделать, но работать он будет примерно как рендер в реальном времени, тоесть 0 fps в секунду

    • @_MrRobot_
      @_MrRobot_ Год назад +7

      @@BlackHoleSoft чем вас технология Lumen в Unreal Engine 5 не устраивает? )

    • @Alexander_Sannikov
      @Alexander_Sannikov Год назад +16

      я писал такое в студенческие годы. это легко может работать в реалтайме с частотой дискретизации 44kHz. в моей реализации моделировалась шестиструнная гитара и точечный звукосниматель, аккорды зажимались кнопками на клавиатуре (A-H-C-D-E-F-G), минорные -- с шифтом. игра поддерживалась боем по тачпаду (можно по струнам идти вверх и вниз).
      как ни странно, самое сложное -- это, собственно, возбуждение струны, потому что если струну оттянуть и отпустить, это звучит очень резко и металлично (как будто играешь отвёрткой), а более плавную атаку сделать вовсе не так просто.
      в принципе исходники остались, но я их не публиковал, потому что лень приводить их в порядок.

  • @brovkinmikhail6908
    @brovkinmikhail6908 Год назад +10

    10:05 "кружок летит в сторону...он правда раздваивается...но это уже не так важно..." Это еще ой как важно. Именно такой процесс происходит при двух-фотонной аннигиляции. Когда частица и античастица взаимно уничтожаются, то могут вылететь как минимум два фотона, которые летят в разные стороны.

    • @vellarifox
      @vellarifox 8 месяцев назад +2

      Физику не звали, но она сама пришла

  • @derikfant831
    @derikfant831 Год назад +27

    Респект за открытость и грамотное преподнесение рекламы, без попытки обмануть зрителя. Уважение

  • @Choxoew
    @Choxoew Год назад +7

    вот это вот рейтрейсинг на "салфеточке" круче чем от крупных игроков

    • @vitalegvitalegov
      @vitalegvitalegov Год назад

      Да, только оптимизацию не завезли, а так одно и то же.

  • @dimontools
    @dimontools Год назад +8

    свет пропущенный через фрактал выглядит очень интересно. Спасибо за исследование! ❤

  • @g4v3r
    @g4v3r Год назад +22

    гений снова в деле

    • @Logicatube
      @Logicatube Год назад

      Рил

    • @IEatTablesEveryDay
      @IEatTablesEveryDay 11 месяцев назад

      Бл Фотошопер гаврик не ожидал тебя тут увидеть

  • @user-fg7hf4qo8m
    @user-fg7hf4qo8m Год назад +50

    Это лучшее объяснение волновых свойств света, что я видел!

    • @mrgoodpeople
      @mrgoodpeople Год назад

      вот только не очень понятна реализация частоты в этой программе.

    • @gimeron-db
      @gimeron-db Год назад

      @@mrgoodpeople Наверно заранее создают область с нужной длиной волны, а потом запускают симуляцию.

    • @mrgoodpeople
      @mrgoodpeople Год назад +3

      @@gimeron-db нет, тут свет реализован просто через цвет пикселя. Никакого отношения к частоте волны нет. Изначально цвет всегда белый. А в реальности это будет именно волна другой частоты. То есть здесь конечно всё упрощённо. Что не умаляет крутости программы.

    • @gimeron-db
      @gimeron-db Год назад +1

      @@mrgoodpeople Я подумал про структуру волны/луча/солитона. Про цвет он сказал, что симулировал три "луча", для которых "массы" пикселей "стекла" отличаются - и этого было достаточно для формирования радуги.
      Но вот для симуляции интерференционной картины важно ещё, чтобы структуры волн имели разную длину. Это пригодится для симуляции оптических эффектов на линзах Френеля, дифракционных решётках, "метаматериалах", тонких плёнках, бихроматических фильтрах и пр.

    • @mrgoodpeople
      @mrgoodpeople Год назад

      @@gimeron-db конечно хотелось именно этого, чтобы речь шла про реальную частоту и длину волны. А в данной симуляции, которая конечно всё равно очень крутая, цвет задаётся просто через свойства пикселя. Изначально пиксель светит по максимуму во всех трёх каналах, поэтому он белый. Если мы попали в среду, например в стекло, то для разного канала будет чуть разная скорость. Поэтому через какое-то время цвета "расходятся" друг от друга и пиксели становятся цветными. Но конечно это не имеет отношения к частоте самих волн.

  • @FilSerge
    @FilSerge Год назад +116

    Как физик теоретик, словил оргазм.
    По факту, это симуляция квантовых вычислений без даже знания матаппарата.
    Хорошо.

    • @Anuclano
      @Anuclano Год назад +21

      Нет, это просто симуляция волновых процессов. Ничего квантового тут нет.

    • @vitalegvitalegov
      @vitalegvitalegov Год назад +5

      Насколько я понимаю, для квантового эффекта ему надо, чтобы уже единичный кусок волны давал дифракционную картину. Интересно, клеточный автомат на такое способен? 🤔

    • @FilSerge
      @FilSerge Год назад +17

      @@vitalegvitalegov нет, это вполне себе квантовая механика, если рассматривать волны, построенные на клеточных автоматах, как на волны вероятности. Пример с кинками (массивными блоками) -- это эффекты туннелирования, к примеру.

    • @sergiofollean8891
      @sergiofollean8891 Год назад +13

      @@FilSerge в комментариях произошла квантовая запутанность😅

    • @MrAndrewJakovlev
      @MrAndrewJakovlev Год назад +2

      @@FilSerge я как дилетант заявляю, что тут нет ни какой квантовой механики. Тут совершенно точно в любой момент времени известны положение и скорость точки.

  • @magnus3035
    @magnus3035 Год назад +9

    Онигири запрогал квантовое исчисление на пеньке своего деда, чтобы произвести все расчёты для ролика, максимальное уважение таким людям.

    • @Anuclano
      @Anuclano Год назад

      Квантового тут ничего нет.

  • @praviq
    @praviq Год назад +21

    Ура! Легенда с нами, видео как всегда очень классное и ты просто красавчик спасибо удачи тебе!

  • @Erwin_Anderson
    @Erwin_Anderson Год назад +28

    Очень круто показал, объяснил! Был бы рад видео по разбору кода и в целом технической стороны.

  • @Pro100Vadim0071
    @Pro100Vadim0071 Год назад +9

    Йооо! Просто невероятный контент. Обожаю, когда физические процессы визуализируют подобным образом

  • @MrClavser
    @MrClavser Год назад +30

    Так раз вспоминал о тебе в последний дни. Качество роликов всё лучше и лучше, спасибо тебе!))

  • @ziget2233
    @ziget2233 Год назад +5

    Это не было бы видео Артёма, если бы в нём не было фракталов :) Как всегда познавательно, интересно и очень доступно

  • @DrFailov
    @DrFailov Год назад +24

    Это просто невероятно! Как из простого принципа получается сложные вещи...

    • @DenisShaver
      @DenisShaver Год назад +4

      Что может быть проще атома? Что может быть сложнее атома? )

  • @rusik_luka
    @rusik_luka Год назад +4

    Это прекрасно!
    Я смотрю на это уже 5 часов…

  • @mrfcom4359
    @mrfcom4359 Год назад +3

    Какой молодец! Продолжай в том же духе. Очень хорошо и интересно все рассказал. Самое главное что очень доходчиво.

  • @miketumG
    @miketumG Год назад +2

    Сынок! Я не знаю, кто ты, откуда ты. Но я вижу, что ты очень талантлив! Сохрани себя. Главное, не дай себе разменяться на бабло!

  • @goge-
    @goge- Год назад +2

    Охрененно круто, что сейчас буквально "любой школьник*" может запрограммировать клеточные автоматы, нейросети, получить симуляцию квантовых процессов - и самое главное может ПОНЯТЬ происходящее.
    * без негатива

  • @dsn314159265358
    @dsn314159265358 Год назад +12

    Как ты додумался до такой аналогии? Гениально!

    • @Airaleais
      @Airaleais Год назад

      в школе наверное учился а не прогуливал физику ? где ровно также от волны на веревках и колебания пружин плавно переходят в электромагнитные световые волны с описанием волновых принципов как идентичных в любой среде)

  • @s0lnechniy
    @s0lnechniy Год назад +11

    ура!! я так скучал за вышими видео! знаете, я бы не стал заниматься наукой, если бы не ваше видео про 4мерные фигуры которые мне случайно попалось. вы были моим первым научно-познавательным каналом, который пролил свет на красоту математики, и других таких же каналов. я бесконечно благодарен, и буду ждать новых видео, спасибо!

  • @ds1003
    @ds1003 Год назад +1

    потрясающая работа! подписался тут после ролика от Макара, и уже успел посмотреть несколько прошлых записей))
    очень понравился пересказ сложных физических понятий в вашем исполнении.

  • @optozorax
    @optozorax Год назад

    Вещественные клеточные автоматы - это шикарная идея!

  • @user-dr5qu6ub6z
    @user-dr5qu6ub6z Год назад +4

    Это просто шикарно, спасибо за 15 минут наслаждения. Как же всё-таки это круто, что всё так завязано, и даже из блоков можно сделать сложнейшие волновые процессы. Ждём эффект наблюдателя у блоков😄

  • @hesles
    @hesles Год назад +4

    Это прекрасно. Жду ещё роликов!

  • @chernysh_aleksei
    @chernysh_aleksei Год назад +2

    Вааау! Это просто офигенно, спасибо за эту красотищу! Обнимаю ❤️

  • @AlphaZero_o3o
    @AlphaZero_o3o Год назад +2

    Огонь просто, респект за старания! 🔥🔥🔥

  • @Artybayt
    @Artybayt Год назад +4

    Спасибо, Артём! Прекрасный контент творит прекрасное. В последнее время стало очень мало замечательного, научного контента по понятным причинам.
    Желаю тебе миллионы подписчиков и пережить всё это. В будущем всё должно прийти в точку равновесия!

  • @Arsteds
    @Arsteds Год назад +4

    Спасибо за творчество и работу!

  • @01fox280
    @01fox280 Год назад +2

    Афигеть как давно от тебя не слуху не духу. И тут вот) приятно

  • @Dimetz
    @Dimetz Год назад +1

    Гениально. Обожаю волны. Побольше бы таких видео с симуляциями волновых явлений

  • @user-nt7cg6ok6f
    @user-nt7cg6ok6f Год назад +3

    Просто невероятно))
    Это великолепно!

  • @ppAlarm
    @ppAlarm Год назад +6

    Контент просто невероятно качественный. Каждый ролик как праздник.

  • @YaDebagger
    @YaDebagger Год назад +1

    Шикарно, просто шикарно. Ты большой молодец!

  • @xakkep9000
    @xakkep9000 Год назад +1

    Не перестаю удивляться и учиться как вот так просто делать такие непростые вещи с такой невероятной визуальзацией!

  • @Soul_mediator
    @Soul_mediator Год назад +4

    Очень познавательно👍) По сути, вся жизнь - сплошная физика с математикой. И вот благодаря таким видео, она становится более интересной) Успехов в дальнейших моделированиях.

    • @digmsymii321
      @digmsymii321 Год назад

      А доказать утверждение о сути жизни сможете? ;-)

  • @aleks-ivanov
    @aleks-ivanov Год назад +8

    Только-только смотрел выпуск про квантовые явления у "уже наступило", и тут так удачно у тебя ролик про свет выходит)

  • @jooheonka
    @jooheonka Год назад +1

    очень наглядно и понятно, мне раньше всегда была не понятна тема с двухщелевым опытом
    спасибо за твой труд, онигири! обожаю твои видео

  • @yoz75
    @yoz75 Год назад +2

    Каждое твоё видео как праздник.

  • @DeXVinoGradov
    @DeXVinoGradov Год назад +3

    Ждём такую же симуляцию в трех измерениях. Очень интересно как ты сможешь это визуализировать

  • @user-ev7ki5ek6q
    @user-ev7ki5ek6q Год назад +6

    Вспомнился свой проект, когда моделировал прохождение света через наноантенну. Наблюдал образование плазмонов, когда свет проходит в основном по поверхности. Очень напоминает мои работы))) Кстати, здесь можно было бы попробывать посмотреть, как ведет себя влна на больших объектах и на маленьких - когда линейные размеры значительно меньше длины волны. Поэкспериментировать со структурами объектов - сначала сферу, потом палочку, потом палочку со сферой на конце, потом гантельку...

    • @kinetic5808
      @kinetic5808 Год назад +4

      Да, я тоже хотел бы увидеть анимацию как проходит волна по антеннам, волноводам и всяческим структурам в свч-технике. Есть платы свч, где дорожки на платах - это структуры, по которым прыгает волна и получаются фильтры, смесители и прочее. Очень интересно как ведёт себя волна при прохождении предметов, кратных длине, половине и четверти волны.

  • @anatolik.6063
    @anatolik.6063 Год назад +2

    это просто шедевр 🥲

  • @oltuveniamin7512
    @oltuveniamin7512 Год назад +1

    Очень интересные темы .
    И красиво объясняется 👏🏻👍

  • @user-kt8bi3ui8b
    @user-kt8bi3ui8b Год назад +3

    как гром средь ясного неба. сделал мой день, спасибо.

  • @Ligul
    @Ligul Год назад +4

    Как всегда очень интересно, никогда не думал о свете вот так вот, спасибо)

  • @tm_rix
    @tm_rix Год назад +2

    Урааа, как давно мы этого ждали

  • @user-fd9gm1zm6k
    @user-fd9gm1zm6k Год назад

    Одни из самых приятных для просмотра и интересных роликов на ютубе делаешь, спасибо :)

  • @AlexSmith-hk9qt
    @AlexSmith-hk9qt Год назад +11

    Здорово! Крутая симуляция. И набор экспериментов стоящий. Как всегда сногсшибательное исследование!
    Хочу только добавить немного теории.
    То, что ты реализовал, представив пространство как поле связанных осцилляторов, гапоминает известный принцип Гюйгенса-Френеля. Там каждая точка пространства, в которую попала волна, её полностью поглащает, затем излучает в виде сферической (или в плоском случае - круговой) волны. Затем эти волны интерферируют, и соседняя точка пространства уже поглащает (и затем переизлучает) продукт интерференции.
    на 4:40 - очень хорошо можно видеть, чем колебания реальной гитарной струны после её щипка гитаристом отличаются от идеальной синусоиды, которую генерят электромузыкальные инструменты. Да, пусть они производят давно уже не чистую синусоиду, но всё равно, смесь гармоник и их фаз в них уж очень детерменирована, и звук выходит не живой.
    Дальше речь пойдёт не столько о свете, сколько о радиоволнах, но для света принцип тот же. Ведь и там и там - волны.
    Распространение волны происходит в среде. Среда характеризуется некой величиной волнового сопротивления. Термин "сопротиление" в отношении волны пришёл из физики радиоволн, измеряется в Омах, но лишь потому, что его размерность оказывается Омы, но к омическому сопротивлению проводника, на котором происходит поглащение энергии и выделение джоулева тепла, оно не имеет больше никакого отношения. Так, волновое сопротивление двухпроводной линии, это отношение амплитуды напряжения, к амплитуде тока. Если мы состыкуем эту линию с линией с иным волновым сопротивлением, то получим неоднородность, на которой будет происходит отражение. Чем больше разность волновых сопротивлений, тем сильнее будет отражение. Причём, фаза отражённой волны будет зависеть от того, больше или меньше волновое сопртивление в новой линии, чем в старой. Вот, ты в своей модели делаешь отражение от стенки, т.е. от блока с бесконечной массой, при этом фаза волны инвертируется. Но точно так же можно было-бы делать отражение от незакреплённого конца. В этом случае тоже происходило бы 100% отражение, но фаза при этом будет, что и у падающей волны. Получается, что от стенки, что от свободного пространства будет происходить 100% отражение. Но что будет, если мы введём диссипативный элемент в нашу цепочку? При введении такого элемента окажется, что волна будет частично отражаться от него, а частично поглащаться. Причём, в зависимости от его параметров, так же будет в разных случаях иметь место отражение в фазе или противофазе. Возникает вопрос: сможем ли мы добиться, чтобы вся энергия волны рассеивалась на этом элементе, и отражения не происходило? Да, это возможно. Можно подобрать такие параметры диссипативного элемента. В этом случае (забегая вперёд) можно говорить, что нагрузка согласована с линией.

    • @AlexSmith-hk9qt
      @AlexSmith-hk9qt Год назад +4

      Не даёт опубликовать сразу большой комментарий. Придётся по частям.
      Итак, при преодолении неоднородности, часть волны отражается, и идёт обратно, интерферируя с падающей волной. Если падающая волна была на 100% бегущей, то в результате её сложения с отражённой, она станет частично стоячей. Потому что стоячая волна есть сумма двух бегущих волн, распространяющихся в протиоположных направлениях. Если они одинаковой амплитуды - будет точь в точь как на 5:30. А в реальности будет смесь бегущей и стоячей волн. В технике СВЧ используют понятие КСВ - коэффициент стоячей волны. КСВ - крайне важный параметр радиотехнического устройства. Если мы добились мнимального отражения (минимального КСВ) при стыковке двух сред, или среды и нагрузки, то говорят, что имеет место согласование. Если вся энергия волны выделяется на нагрузке без отражения назад, то говорят, что нагрузка является согласованной. На практике это достигается, когда омическое сопротивление нагрузки равно волновому сопротивлению волновода.
      КСВ - очень важный показатель. Допустим, у нас есть передатчик сотовой станции, от него идёт фидер в антенну, антенна должна излучать волну в пространство. Чтобы система работала эффективно, нужно обеспечить максимальную эффективность передачи энергии от передатчика в эфир. Для этого нужно обеспечить минимальную величину отражения при переходе волны из одной среды в другую (да, омические потери в линии тоже есть, но они пренебрежимо малы). А у нас тут таких сред несколько. Фидер обычно имеет стандартное волновое сопротивление 50 Ом. Чтобы закачать в него волну, передатчик, собственно, сам узел на высокачастотном транзисторе (или их симметричной паре) должен иметь определённую геометрию, чтобы обеспечить определёные индуктивность и ёмкость контура, чтобы выходное сопротивление передатчика согласовываолсь с волновым сопротивлением фидера. Фидер тоже может состоять из нескольких кусков (сечас так делают всё реже и реже, потому что передатчики стали устанавливать на вышке рядом с антеннами, а когда их ставили внизу в вагончикЕ, то на верх, для снижения потерь, прокладывали толстенный фидер 3/8 (не знаю, почему 3/8, там реально около 25мм внешний диаметр). Подвести такой фидер к кабинету базовой станции и к антенне не реально, он слишком жёсткий, да и силдьно изгибать его противопоказано - локально меняется волновое сопротивление, а значит, возникает неоднородность, появляется отражение - вырастает КСВ. Поэтом фидер внутри вагончика к базовой станции, и на вышке к антенне подключали короткими гибкими джамперами. Их волновое сопротивление также 50 Ом. Но есть ведь ещё и разъёмы...) Далее, фидер подключают к антенне сотовой связи. Антенна должна без потерь передать этот сигнал в эфир. Но как же так? Ведь радиоэфир (на первый взгляд) может показаться свободным пространством, от которого должно случиться полное отражение. На самом деле, это не так, и эфир тоже обладает определённым волновым сопротивлением. Волновое сопротивление вакуума равно 377 Ом. И задача антенны как раз выполнить согласование фидера с волновым сопротивлением 50 Ом, и прстранства с волновым сопротивлением 377 Ом. Понятно, что вторая задача антенны, это формирование нужной диаграммы направленности. (подробнее от том, как выглядит сотовая антенна изнутри можно посмотреть на канале "Евгений радист") А если разъём плохо затянули, или надломли, или на крыше плохо загерметизировали он затёк, изменилось его волновое сопротивление, то наступает рассогласование. Мало того, что эффективность соты падает, так ещё и часть отражённой энергии возвращается обратно в передатчик, что может вывести передатчик из строя. Поэтому в состав передатчика входит также направленный ответвитель и реализован контроль уровня отражённого сигнала и постоянное вычисление КСВ. Если КСВ превышает норму, станция выдаёт аварию, а если он очень большой, то передатчик вообще отключается.
      Принцип волнового сопротивления и согласования волновых сопротивлений сред распространяется также и на звуковые волны. Именно для этого и служит рупор. Эту тему в одном из своих роликов отлично осветил Александр Щербин.

  • @soyeraccount
    @soyeraccount Год назад +6

    > Сделал СИМУЛЯЦИЮ ВОЛН СВЕТА...
    Мысль: Вау, круто. Должно быть очередное весьма познавательное видео
    > ...на КЛЕТОЧНЫХ АВТОМАТАХ
    _Взрыв мозга_
    Очень классное видео, наглядно иллюстрирует поведение света!

  • @mnlg_a
    @mnlg_a Год назад +2

    Как же это круто! какие еще элементарные частицы можно так описать

  • @The3DAlex3D
    @The3DAlex3D Год назад +1

    Супер интересно!!! Даже реклама для меня интересной была, действительно выглядит вкусно, чтоб что-то сложное быстро посчитать.

  • @user-ie2xt4kj2z
    @user-ie2xt4kj2z Год назад +3

    Просто Топ. Феномен. И реально чел скромный. В Золотую коллекцию!

  • @smogy001
    @smogy001 Год назад +3

    Повторил твои опыты на питоне. Я ещё учусь, поэтому очень собой доволен. Интереснее всего, конечно, радуга. Я по-другому реализую разные цвета - через исходную длину волны. Мне кажется, это физичнее. Показатель преломления в оптическом диапазоне меняется незначительно, я этим пренебрег.

  • @SCXBelka
    @SCXBelka Год назад +1

    По этой теме.
    Нужно больше видео!

  • @user-vu3tv1ft6m
    @user-vu3tv1ft6m Год назад +1

    Посмотрел, сразу подписался, крайне увлекательно. Спасибо!

  • @user-vk8zn1mq6i
    @user-vk8zn1mq6i Год назад +3

    Спасибо за видео, было очень интересно смотреть!
    Часть видео про столкновение волн на границе двух разных плотностей напомнила как в университете разбирали прохождение волны от короткого замыкания через две разные линии (например ЛЭП и кабель) при изучении переходных процессов. И подобная картинка была бы очень наглядна и полезна в то время))

  • @mamontjpeg
    @mamontjpeg Год назад +11

    00:00 Вступление
    00:17 Блоки
    02:50 Реклама, ООО «Селектел»
    04:07 Свет как волны
    06:31 Правила
    07:34 Интерференционная картина
    08:13 Свойства света
    09:26 Свет как лучи
    13:43 Зеркала

    • @DNA_original
      @DNA_original Год назад +2

      В рай этого героя!

    • @mamontjpeg
      @mamontjpeg Год назад +1

      @@DNA_original спасибо

    • @si0n4ra
      @si0n4ra 11 месяцев назад

      @Onigiri, закрепите пост в топе. Отличная идея добавлять таймстемпы.
      P.s. если не затруднит укажите пожалуйста на ваш ролик где описываете используемую програмку или сервис. За селектел низкий поклон и если вы все же в нем модели создавали или "код" писали, добавьте пару слов.
      Пойду искать обзоры в ваших видео 😶‍🌫️

  • @SergeyKonischev
    @SergeyKonischev Год назад +1

    Круто! Спасибо за прекрасный ролик, посмотрел много из твоих.
    Сам увлекаюсь генетическими алгоритмами, хотелось бы еще роликов на эту тему.

  • @sergeialonichau5975
    @sergeialonichau5975 Год назад +1

    Спасибо за работу! Потрясающая симуляция. Обязательно попробую ваш код.

  • @user-um7pv2ez6e
    @user-um7pv2ez6e Год назад +8

    Очень крутая демонстрация волновой природы света. Подумай как показать "эффект наблюдателя" при переходе поведения света к поведению частицы.

    • @user-zw1gg8rc8r
      @user-zw1gg8rc8r Год назад

      по-моему толкового объяснения в принципе не существует) как ты хочешь чтобы он тебе показал?)

    • @kinetic5808
      @kinetic5808 Год назад

      @@user-zw1gg8rc8r это же элементарно. Чтобы наблюдать частицу, нужно швырнуть в неё такую же частицу. Когда кинутая попадёт нам в глаза, то значит мы увидели исходную частицу в момент столкновения. Но т.к. они столкнулись, то мы уже не знаем куда теперь летит исходная. Нет смысла это показывать. Идея простейшая и всем понятная.

    • @aleksandrdemidov6058
      @aleksandrdemidov6058 Год назад

      а есть ли вообще частица? есть среда распространения волны, частицы находятся в среде, они колеблятся относительно друг друга, наблюдатель должен "видеть" только те частицы которые взаимодействуют с детектором. )

  • @foldereid
    @foldereid Год назад +7

    такие видео можно смело в школьную программу по физике внедрять) так просто и понятно! визуализация потрясная))

    • @dizogdizog2591
      @dizogdizog2591 Год назад

      Так то оно так. Но дети физику лучше не поймут)

  • @cloudysh
    @cloudysh Год назад +2

    Спасибо за интересные и качественные ролики!

  • @user-mu2we8uw9l
    @user-mu2we8uw9l Год назад +2

    Ура, наконец-то твоё видео)
    Очень познавательно и интересно, один из лучиков света на ютубе

  • @jaffhooman
    @jaffhooman Год назад +5

    Как на счет эксперимента с быстро крутящейся одной щелью, как волны будут вести себя и как это будет в пикселях. А еще попробовать в корпускулярно-волновое прописать если такое возможно. Было бы очень интересно.

  • @JusZish
    @JusZish Год назад +12

    Рад снова видеть. Красивое видео, интересные рассуждения.
    Где-то видел рассуждения о том, что фотоны выглядят как гантельки. Пролетая через одну щель, при такой форме, зацепляясь за ее края, они тоже дадут интерференцию. Это объясняет парадокс "волна-частица". Было бы здорово, если бы вы создали такой виртуальный эксперимент.

    • @ivankuzmin1241
      @ivankuzmin1241 Год назад

      просто гантели дадут дифракцию рассеяние на краю щели. Интерференцию они уже не дадут (т е не будет этого волнового узора)

  • @existenceflow4328
    @existenceflow4328 Год назад +1

    Стык технологий программирования и физики всегда порождает очень интересные вещи!!! Спасибо маэстро!!

  • @emperror-il5zq
    @emperror-il5zq Год назад +1

    Как всё просто...
    И как всё красиво!

  • @reirrab8886
    @reirrab8886 5 месяцев назад +3

    3blue1brown можно сказать перевёл это видео на английский😂

  • @user-sc9hv7vy4z
    @user-sc9hv7vy4z Год назад +9

    Было бы очень интересно подобным образом гравитацию смоделировать.

    • @MsMurius
      @MsMurius Год назад

      Он уже моделировал гравитацию, посмотрите ролик.

  • @denislavrenov1014
    @denislavrenov1014 9 месяцев назад

    всегда смотрю твои видосы и ничего кроме восхищения и почтения ))))

  • @artempronchakov7216
    @artempronchakov7216 Год назад +3

    Смотря твои работы, каждый раз кажется, что я чем-то не тем занимаюсь :) Спасибо!

  • @x378xx
    @x378xx Год назад +5

    Возможно наша вселенная тоже описана несколькими строками кода, но благодаря мириадам частиц, получаются удивительные вещи.

  • @66kvint
    @66kvint Год назад +2

    Смотришь видео Onigiri:
    1. 1:00 Ждешь
    2. 3:15 Ждешь
    3 5:20 Ждешь
    4. 7:30 Ждешь...
    5. 10:00 Ждешь?
    6. 12:00 Ждешь?!
    7. 14:05 ООооооо, дааа, детка, ФРАКТАЛ!!!
    П,С. Onigiri, мы ждали этот фрактал почти 5 месяцев, а можно их смотреть немного чаще?)

  • @Nerossoul
    @Nerossoul Год назад +2

    Это прям офигенно. Ты крут!!!
    Учителям физики must have

  • @Ligul
    @Ligul Год назад +6

    У меня вопрос: получается, цветная симуляция - три независимых симуляции? Что будет если попытаться визуализировать цвета так, как в реальной жизни, в зависимости от длины волны?

    • @OnigiriScience
      @OnigiriScience  Год назад +8

      Тут у меня 3 длины волны, они при наложении уже дают неплохой результат. Дальше есть 2 варианта: первый - это сделать больше длин. Второй - сделать одни волны, а потом преобразованием Фурье в зависимости от частоты сделать цвет, тут уже такое предлагали в комментах, это будет физически точнее

  • @unigiri
    @unigiri Год назад +3

    похоже, что вот так мир и состоит из симулированных пружинок и грузиков )))

  • @gimeron-db
    @gimeron-db Год назад +1

    Круто! Это же можно расширить до вокселей и запустить симуляцию в трёхмерном пространстве.
    Можно симулировать распространение звука по помещению или радиоволн в пространстве.

  • @axathearcticfox5514
    @axathearcticfox5514 Год назад

    Я: * хочу сделать проект по физике, по поводу радуги в подробностях *
    Онигири:

  • @Cinnamon-ph3gt
    @Cinnamon-ph3gt Год назад +4

    Ого, мы дождались!

  • @olven
    @olven Год назад +2

    Я так давно ждал ролики, пожалуйста не пропадай

  • @SergeyChernetsky
    @SergeyChernetsky Год назад +1

    Очень крутой материал! Спасибо!

  • @ionegamer
    @ionegamer Год назад +4

    Очень круто, а что на счет того квантового опыта с двумя щелями и светом?

    • @archieDeveloper
      @archieDeveloper Год назад

      Тут свет всегда волна и никогда не частица

  • @user-fg7hf4qo8m
    @user-fg7hf4qo8m Год назад +3

    Интересно, можно смоделировать, как поляризация света происходит при отражении?

  • @kaspersky_ege
    @kaspersky_ege Год назад +2

    Какой классный видос! Артём, супер

  • @AS_tutor
    @AS_tutor Год назад +1

    Это очень круто! Продолжай снимать видео, у тебя замечательно получается)))

  • @Badwish
    @Badwish Год назад +3

    О, ты вернулся ))!

  • @capsey_
    @capsey_ Год назад +5

    Мне теперь интересно, существуют ли движки для рендера на основе воксельного света? Я понимаю, что такие движки, скорее всего, будут намного медленнее, чем на лучах, но есть ли у воксельного света преимущества над лучами?

    • @mordegaard
      @mordegaard Год назад +1

      вычислять один кадр они будут 510 лет, зато картинка не будет иметь шума, ведь матовые материалы не придётся усреднять между кадрами. А ещё вероятно придётся пускать волны от истоичников света, а не от камеры, как в случае с лучами.