Квантовый вопрос

Об испускании фотонов.
Автор
Сообщение
givigudze
#49402 2022-07-26 16:09 GMT

Нам рассказывают что когда в фотодиоде проходит ток и соединяется один электрон с одной дыркой — то вылетает фотон.

А кто-нибудь задумывался а в какой плоскости поляризации этот фотон. Ведь всем известно что один фотон — он обладает одной плоскостью поляризации, не может фотон быть во всех плоскостях,  как весь солнечный свет.   Вопрос по-сложнее а какой спектр испускания этого фотона. Ведь всем известно что когда радиостанция выходит на режим она выдает кучу гармоник, по-другому никак. Значит и фотон вначале красный — потом зеленый — потом желтый. А нам  то говорят что фотон одного четкого неменяющегося цвета.

zam
#49414 2022-07-27 09:39 GMT
#49402 givigudze :

Нам рассказывают что когда в фотодиоде проходит ток и соединяется один электрон с одной дыркой — то вылетает фотон.

Фотодиод ничего не излучает. Наоборот, он поглощает свет.

Видимо, вы имеете в виду светодиод. Онн действительно излучает при прохождении по нему электрического тока в прямом направлении.

А кто-нибудь задумывался а в какой плоскости поляризации этот фотон.

У фотона нет такой характеристики — плоскость поляризации. У него есть такая характеристика, как спин (спиральность). У фотона она может равняться (+1) или (-1). Излучаемый светодиодом свет не поляризован. То есть раждающиеся фотоны имеют спиральность (+1) и (-1) с равной вероятностью. В этом отличие излучения светодиода от излучения лазера.

Впрочем, появляются сообщения про то, что недавно изобретены светодиоды с поляризованным светом. 

 Вопрос по-сложнее а какой спектр испускания этого фотона.

У фотона нет спектра испускания. У него есть энергия.

Ведь всем известно что когда радиостанция выходит на режим она выдает кучу гармоник, по-другому никак. Значит и фотон вначале красный — потом зеленый — потом желтый.

Значит в переходном режиме радиостанция излучает очень много фотонов с самыми разными энергиями. Соответствуют эти энергии не фотонам видимого света, а фотонам радиодиапазона.

А нам  то говорят что фотон одного четкого неменяющегося цвета.

Правильно говорят (только вместо «цвет» нужно говорить «энергия», никакого цвета у фотона нет). Пока с фотоном ничто не взаимодействует, его энергия не изменяется.

 


отредактировал(а) zam: 2022-07-27 10:58 GMT
givigudze
#49424 2022-07-27 15:20 GMT

Да ошибся  — светодиод.

Как это нет у фотона плоскости поляризации.  А вот поляризованный лазер — что тоже не существут ?  Да даже если не существует — через турмалин его и таки уже есть поляризованное излучение.

Антенна при работе излучает фотоны?  Если да -  то один фотон имеет плоскость поляризации.  А пучок их может иметь неполяризованный свет.  Если есть сомнения подумайте что излучает антенна на одной частоте в одной плоскости поляризации  (без девиаций частоты, без вращения плоскости поляризации).

Ну и каверзный вопрос когда у нас вращающаяся поляризация — как там с фотонами ?

Как это у фотона нет спектра? Если у тебя нет спектра — то ты не существуешь. Это еще какой-то там чуть ли не Бойл-Мариот сказал. Если тело ничего не излучает то оно и не существует.  Если у фотона есть частота — то и спектр тоже есть. Если просто одна четенькая частота — то спектр в виде одной четкой линии.  Но в природе когда мы работаем с анализатором спектра даже кварцевый генератор имеет небольшой разброс и размытость спектра.  Не лишайте фотоны спектра — они этого не любят. 

Ну и вот вы видите красный свет из красного светодиода, это что не фотоны ?   Причем из красного светодиода выходят красные фотоны. А из зеленого — зеленые. Но если Вы немного поиграетесь с напряжением или резистором то можно заставить желтый светодиод светить почти красным светом, но не долго. И вообще любой светодиод можно заставить светится красным светом, но не долго.  Еще сам Фейнман писал что космонавты на космиеской станции отдельные фотоны видят. 

Да, есть лазерные светодиоды, давно.

Про поляризованное излучение лазеров

https://www.laser-portal.ru/content_744

 


отредактировал(а) givigudze: 2022-07-27 15:28 GMT
Очепятка
#49428 2022-07-27 16:06 GMT

deleted

Причина: флуд, невежество, глупость, хамство, безграмотность.


отредактировал(а) zam: 2022-07-27 16:20 GMT
Очепятка
#49429 2022-07-27 16:27 GMT

deleted

Причина: обсуждение действий модератора.


отредактировал(а) zam: 2022-07-27 17:53 GMT
givigudze
#49432 2022-07-27 18:46 GMT

Подитожу вопросы.

1. Плоскость поляризации фотона или фотонов? С антенной все понятно какая у неё плоскость поляризации, с атомом не понятно. Что делает пластинка турмалина — отсеивает фотоны с перпендикулярной плоскостью поляризации или что-то другое ?

2.Спектр фотона? С радиостанцией все понятно — раскладываем в ряд Фурье сигнал — получаем спектр, а как быть с мгновеным излучением при рекомбинации электронов или при переходе электрона с одной орбиты на другую.  Есть разложение в ряд Фурье (спектр) процесса включения радиостанции,  радиостанции с амплитудной модуляцие с фазовой, с излучением фотонов — где Фурье ?

3.И появился еще один вопрос. Что за спин фотона? Это что за зверь ?  Какой Русский ученый проводил сам эксперимент на своем оборудовнии и обнаружил (доказал) наличие спина у фотона. Какой спин — магнитный, телурический, теплонический, радиационый. Как у фотона вообще может быть спин? Смотрю телевизор — голова не кружится — вывод — нет никаких спинов у фотонов.   Или спин это про вращающуюся плоскость поляризации — один фотон по часовой стрелке вращается плоскость поляризации, другой — против ? 

4.Почему с радиоволнами не проявляются никакие корпускулярные эфекты? Почему радиоволны полностью подчиняются уровнениям Максвелла ?   Почему все квантовые явления можно объяснить с точки зрения уровнений Максвелла ?  Да даже эффект Комптона можно объяснить с точки зрения уровнений Максвелла  (никто ведь не запрещает меняться частоте).

zam
#49433 2022-07-27 19:03 GMT
#49424 givigudze :

Да ошибся  — светодиод.

Как это нет у фотона плоскости поляризации.

Вот так — нет, и всё. У фотона есть степень поляризации. Это ну никак не плоскость.

  А вот поляризованный лазер — что тоже не существут ? 

Лазер (техническое устройство) — не поляризован. Поляризованным является излучение лазера (почти всегда).

Антенна при работе излучает фотоны? 

Да.

Если да -  то один фотон имеет плоскость поляризации.

Нет. Один фотон имеет спиральность либо (+1), либо (-1).

  А пучок их может иметь неполяризованный свет. 

Может, когда фотонов первого и второго типа поровну… Обычно излучаемая антенной радиоволна поляризована (одних фотонов больше, чем других).

Ну и каверзный вопрос когда у нас вращающаяся поляризация — как там с фотонами ?

В этом случае отношение числа фотонов одного типа к числу фотонов другого типа зависит от времени.

Как это у фотона нет спектра?

Вот так — нет и всё. Спректр есть у большого ансамбля фотонов.

Эта так же, как у атома температуры нет. А у ансамбля атомов температура есть.

Если у тебя нет спектра — то ты не существуешь. Это еще какой-то там чуть ли не Бойл-Мариот сказал.

Так кто сказал — Бойль или Мариотт?

У гравитационного поля спектра нет. Так что же, оно не существует?

Если тело ничего не излучает то оно и не существует. 

Правильно так: «Если тело ни с чем не взаимодействует, то оно и не существует». Но «взаимодействовать» — не обязательно излучать. Можно, например, отражать.

Ну и вот вы видите красный свет из красного светодиода, это что не фотоны ?  

Это результат взаимодействия испущенных светодиодом фотонов с клетками сетчатки глаза.

Причем из красного светодиода выходят красные фотоны. А из зеленого — зеленые.

Из разных светодиодов выходят фотоны разной энергии. И да, изменяя режим работы светодиода можно изменить энергию излучаемых фотонов.

 Еще сам Фейнман писал что космонавты на космиеской станции отдельные фотоны видят. 

Это и без космонавтов возможно. Такие эксперименты проводились. Если долго посидеть в тёмной комнате, дать глазам привыкнуть к темноте, то иногда можно получить зрительную реакцию на один фотон. (Для этого нужен человек с весьма чувствительным зрением, обычный человек реагирует на порцию из 20-30 фотонов).

А Фейнман писал про другое. Это в рамках дискуссии о радиационной безопасности полётов на Луну. Дело в том, что космические лучи содержат много весьма энергичных частиц (не обязательно фотонов). И вот такая частица пробивает обшивку корабля и воздействует непосредственно на зрительный нерв, идущий от глаза к затылочной части мозга. Возникает ощущение вспышки.

givigudze
#49459 2022-07-28 16:28 GMT

Что за степень поляризации фотона ?

Вот у нас есть красный лазер — он выпустил луч с вертикальной поляризацией ?  И что у него фотоны будут не поляризованные — такие же как от обычного светодиода? И спектр, что фотоны у него не будут красные ?

Частота   вот здесь указанна явная связь энергии и частоты фотона. То есть у фотона есть частота (Цвет, спектр).  5) Энергия фотона пропорциональна частоте соответствующего электромагнитного излучения (формула Планка).  

И что-то в статье нет не спина электрона ни степени поляризации.  Что за спин у фотона, чему там вращаться ?

А если мы выпустим из светодиода один фотон. Что он не будет ни красный ни зеленый — никакой что-ли ? 

А как быть с диагарммой направленности антенны? Что там будет с фотонами? Что фотоны будут приобретать форму диаграммы направленности  — и распространятся в виде лепестков, капель, торов ?    Фотоны от вибратора Герца, отличаются от фотонов испущенных фазированной антенной решеткой ?   Почему Длинные волны проникают очень далеко, а Короткие волны работают на близких расстояниях — у них что фотоны из разных военных частей с разными самолетами ?

От Ваших фотонов одни вопросы и никаких ответов. Вы вот своими фотонами посчитайте распространение Ваших фотонов в ПАВ-фильтре. 

zam
#49476 2022-07-29 10:31 GMT
#49459 givigudze :

Что за степень поляризации фотона ?

Вот тут можете почитать: https://scask.ru/c_book_t_phis4.php?id=10

Вот у нас есть красный лазер — он выпустил луч с вертикальной поляризацией ? 

И что у него фотоны будут не поляризованные — такие же как от обычного светодиода?

У него будут все фотоны с одной и той же спиральностью — (+1) или (-1).

И спектр, что фотоны у него не будут красные ?

Фотоны в луче будут иметь энергию, соответствующую красному цвету.(то есть такие фотоны, которые при попадании в глаз вызывают ощущение красного цвета).

Частота   вот здесь указанна явная связь энергии и частоты фотона. То есть у фотона есть частота (Цвет, спектр). 

Частота фотона — это та же самая энергия, с точностью до множителя.

5) Энергия фотона пропорциональна частоте соответствующего электромагнитного излучения (формула Планка). 

Именно.

И что-то в статье нет не спина электрона ни степени поляризации.  Что за спин у фотона, чему там вращаться ?

В статье много чего нет. Спин — это не вращение. Это квантовое число, одна из характеристик квантовых обхектов. Аналогов в классической физике не имеет. Вот тут можно почитать: https://scask.ru/h_book_matp.php?id=11 .

А если мы выпустим из светодиода один фотон. Что он не будет ни красный ни зеленый — никакой что-ли ? 

Он будет с определённой энергией. При попадании в глаз он вызовет цветовое ощущение, соответствующее этой энергии. Вы главное поймите! Нет никаких цветов в природе. Раскрашивает природу наше сознание (подсознание). Эволюция дала нам такую способность — различать энергии попадающих в глаз фотонов.

А как быть с диагарммой направленности антенны? Что там будет с фотонами? Что фотоны будут приобретать форму диаграммы направленности  — и распространятся в виде лепестков, капель, торов ? 

Плотность потока фотонов будет больше там, где лепестки диаграммы длиннее. Фотоны все одинаковые, формы у них нет (они точечные, размер — ноль).

 Почему Длинные волны проникают очень далеко, а Короткие волны работают на близких расстояниях — у них что фотоны из разных военных частей с разными самолетами ?

Все ЭМ-волны разспространяются на любое расстояние (мы видим галактики на расстоянии милллиардов световых лет), если им ничто не мешает. В вашем примере — мешает (например, сферичность поверхности Земли).

От Ваших фотонов одни вопросы и никаких ответов.

Я вам старательно даю ответы. Что же вы их не читаете?

Вы вот своими фотонами посчитайте распространение Ваших фотонов в ПАВ-фильтре. 

Это ни к чему. Для этого существует классическая физика, классическая электродинамика.

Есть две физики — классическая и квантовая. Первая попроще (но не справляется с целым рядом задач), вторая посложнее (зато точнее  и способна решать больше задач). 

Ничего толкового слесарь-сантехник не сделает, если будет пользоваться инструментами ювелира. Точно так же и наоборот. Для каждой работы — соответствующий инструмент.

 

А как вы без понятя о фотонах объясните фотоэффект? Или тот факт, что мощный красный прожектор не засвечивает фотобумагу, а слабая синяя лампочка засвечивает?

 

 

Anderis
#49481 2022-07-29 11:32 GMT

 deleted

Причина: хамство.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть

 


отредактировал(а) zam: 2022-07-29 11:44 GMT
givigudze
#49508 2022-07-29 17:16 GMT

А как вы без понятя о фотонах объясните фотоэффект? Или тот факт, что мощный красный прожектор не засвечивает фотобумагу, а слабая синяя лампочка засвечивает?

Фотоэффект — это выбивание электронов с поверхности металла.  А почему бы высокочастотной волне не раскачегарить поверхность металла так что электроны уже не смогут поспевать за волной и парочка электронов покинет презренный металл ?

Засвечивание фотобумаги.   Слабый красный свет не засвечивает, лазером не проверял.  Опять же все может быть в частоте — малая частота не может разогнать электроны, большая может. Тут же еще нужно понимать что в резонансных системах если им давать не резонансную частоту — вначале они колеблются со своей резонансной частотой.  К примеру в акустке есть такое явление когда мы облучаем звуком высокой частоты камень, а он излучает уже более низкую частоту. Тоже и в радиотехнике — если подать на базу транзистора одну частоту, а на эммитер другую то на выходе будет сумма и разница частот. Так что стабильность частоты Вам никто нигде не гарантирует.   Читайте про автохром, там фотопластинка от разных лучей засвечивается и от красных в том числе.

Читаем книжку — оказывается засвечивает — просто гораздо дольше . 

Лабораторные фонари бывают двух типов : прямого освещения и освещения отраженным
светом . У первого типа электролампа мощностью до 25 вт помещена против светофильтра ,
отчего фотоматериал освещается прямыми лучами . В фонаре второго типа электролампа
мощностью до 60 вт установлена над светофильтром и освещает только рефлектор фонаря ,
который отражает лучи света на светофильтр . Употреблять более мощные электролампы не
следует , так как возможновуалированиефотоматериала.
Фонари с отраженным светом считаются лучшими по сравнению с фонарями с прямым
светом , так как под ними фотобумагавуалируетсячерезболеедлительноевремя,чемпод

вторыми

 

Цвет, частота, спектр, длина волны  — это одно и тоже, просто слова разные и из разных отраслей. У радиоволны нет цвета, но это убогость наших глаз, мозгов, вот кобра видит тепловые лучи в цвете — она выходит видит цвет там где мы ничего не видим.  Если Вы признаете что у фотона есть частота, то значит должен быть и спектр. 

Поляризациия фотона — это всего лишь плоскость поляризации. Те же понятия ортогональности как и в излучении вращающейся поляризации в антенне в виде двух вибраторов Пистолькорса расположенных под углом 90 градусов.  Просто может квантовые физики не удосужились труды Пистолькорса прочитать.  

А фаза у фотона есть? Фотоны летящие друг на друга с противофазой взаимоуничтожаться в момент соударения ?   Или у фотонов своя квантовая фаза.  

 

 


отредактировал(а) givigudze: 2022-07-29 17:34 GMT
Anderis
#49510 2022-07-29 17:22 GMT
#49508 givigudze :

А как вы без понятя о фотонах объясните фотоэффект? Или тот факт, что мощный красный прожектор не засвечивает фотобумагу, а слабая синяя лампочка засвечивает?

Фотоэффект — это выбивание электронов с поверхности металла. 

А по другому ты не пытался объяснить этот эффект?

 

Предупреждение модератора : следует обращаться на «вы».

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть

 


отредактировал(а) zam: 2022-07-29 21:46 GMT
zam
#49529 2022-07-29 22:37 GMT
#49508 givigudze :

Фотоэффект — это выбивание электронов с поверхности металла.  А почему бы высокочастотной волне не раскачегарить поверхность металла так что электроны уже не смогут поспевать за волной и парочка электронов покинет презренный металл ?

А потому, что плотность потока энергии ЭМ-волны пропорциональна квадрату её амплитуды. От частоты не зависит.

А фотоэффект наблюдается только тогда, когда частота больше некоторой величины (красной границы). А меньше — эффект отсутствует. Не сходится.

Читаем книжку — оказывается засвечивает — просто гораздо дольше . 

Это связано с качеством стекла (светофильтра). Красное стекло чуть-чуть пропускает и зелёные лучи.

Цвет, частота, спектр, длина волны  — это одно и тоже, просто слова разные и из разных отраслей.

Это всё разные величины, и у каждой своё определение.

У радиоволны нет цвета, но это убогость наших глаз, мозгов, вот кобра видит тепловые лучи в цвете — она выходит видит цвет там где мы ничего не видим.

Тепловизор тоже «видит». Причём заметьте, там цвета условные. Точно так же, как и в голове человека. Ещё раз — в природе никаких цветов нет.

И это не убогость глаз/мозгов, а эволюционная настройка на именно тот участок спектра ЭМ-волн, который важен для выживания в борьбе за существование.

  Если Вы признаете что у фотона есть частота, то значит должен быть и спектр. 

Давайте вы скопируете сюда из какого-нибудь справочника определения, что такое частота и что такое спектр.

Поляризациия фотона — это всего лишь плоскость поляризации.

Что такое поляризация фотона, написано в рекомендованной вам ссылке.

А фаза у фотона есть?

У фотона есть волновая функция. Вот она: \(\Psi \left ( x,t \right )=Ae^{i\omega\left ( t-\frac{x}{c} \right )}\).

Как видите, у волновой функции есть и амплитуда, и частота, и фаза. Причём амплитуда комплексная. Вот фазу, входящую в эту функцию, можете называть фазой фотона. Естественно, она зависит от времени и координаты.

Фотоны летящие друг на друга с противофазой взаимоуничтожаться в момент соударения ?   Или у фотонов своя квантовая фаза. 

Нет. Фотоны не взаимодействуют (по крайней мере так можно считать на данном уровне разговора). Интерферирует (вы ведь про интерференцию, не так ли?) фотон только с самим собой.

givigudze
#49548 2022-07-30 06:00 GMT

У фотона есть волновая функция. Вот она:  Ψ (x,t)=Aeiω(txc) .

Ничем не отличается от функции распространения электромагнитных волн.  Тоже амплитуда,  тоже частота, тоже фаза, тоже комплексная. 

Нет. Фотоны не взаимодействуют (по крайней мере так можно считать на данном уровне разговора). Интерферирует (вы ведь про интерференцию, не так ли?) фотон только с самим собой.

Можно поподробнее ...  Два фотона никак между собой не взаимодействуют, не участвуют в интерференции ?   Один фотон может убить другой фотон ?    Если мы от одного источника излучения направим антенн в другой, а тот будет излучать в противофазе  — фотоны не будут друг друга взаимоуничтожать  ?   Фотоны одной частоты взаимодействуют с фотонами другой частоты ?    Интерферируют сами с собой — это как ?  Вот радиоволна хоть с Марса будет взаимодействовать с нашей Земной волной по уравнениям Максвелла .   А с фотонами как ?

Спектр — это частотная характеристика. Условно  F(v).  (v — частота).  Спектр может быть как непрерывный (на практике при измерениях), так и прерывный в виде единственных значений (в теории).

Спектр — всего лишь функция аргумент которой частота волны, а значение функции — амплитуда волны на этой частоте.

Так вот там где есть частота — там есть спектр.  Ну вот мы же можем на спектрометре посмотреть спектр солнечного света, это не спектр солнечных фотонов ?  Мы можем сделать осциляяторы на отдельные частоты, и по очереди их замеряя получить спектр излучения в ручную.   Мы можем фотон поймать и как-то измерить его взаимодействие — если может, то можем и измерить спектр.

Цвет — это и есть частота. Да названия цветов условны. Но каждый цвет имеет численную характеристику. Читайте про RGB, PANTONE, SMYK, RAL.   И люди в Японии со своим пониманием цвета, вё же как-то понимают Европейцев с другим пониманием цвета.   Или у Вас еще и музыкальные ноты не имеют частоты  ?  Нот же нет в природе, сойка поёт без нотного листа и сольфеджио.

Всё таки ответьте на простой вопрос. Лазер работает с длиной волны 400 нм,  у фотонов в пучке с этого лазера длина волны будет 400 нм ? 

Anderis
#49551 2022-07-30 07:30 GMT
#49548 givigudze :
Два фотона никак между собой не взаимодействуют,

А что такое фотоны?

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть

 

givigudze
#49577 2022-07-31 06:04 GMT

Может ли существовать один фотон ?  Вот допустим летит одинокий фотон с Марса на Землю в видимой части спектра, тот который мы можем увидеть. 

Отдельная волна существовать не может.  Нельзя просто так взять и начать излучать синусоиду одной частоты. Когда мы включим генератор — то мы испустим кучу всяких синусоид, одна основная будет мощная сильная, другие будут маленькие слабые и будут затухать со временем.  И так же выключить просто так генератор не получится — выключение породит тоже множество синусоид.

Есть ли опыт который доказывает существование фотнов, который ну никак нельзя объяснить уравнениями Максвелла  ?  Опять же какое определение дают фотону и как его согласовывают с современной теорией электромагнетизма.  Опять же есть квантовая электродинамика. 

Что будет если фотон попадет на серебрянную пластинку ?  Что происходит с волной — вполне описанно — если пластинка меньше 1/4 длины волны — волна пройдет сквозь пластинку,  если пластинка больше 1/2 длины волны — то будет явное отражение.  Причем отражение довольно хорошо описанно  — и изменение фазы при отражении хорошо прописанно и выводится их соответсвующих законов.

Очепятка
#49578 2022-07-31 07:29 GMT
#49577 givigudze :

Может ли существовать один фотон ?  Вот допустим летит одинокий фотон с Марса на Землю в видимой части спектра, тот который мы можем увидеть. 

Отдельная волна существовать не может.  Нельзя просто так взять и начать излучать синусоиду одной частоты. Когда мы включим генератор — то мы испустим кучу всяких синусоид, одна основная будет мощная сильная, другие будут маленькие слабые и будут затухать со временем.  И так же выключить просто так генератор не получится — выключение породит тоже множество синусоид.

Ну вот смотри включили мы генератор который на которой пришла гарантиованная синусойда. И она пошла. Остановим на полпути пока волна не дошла из точки А до точке Б. И проведенм частотный анализ мы получим кучу гормоник которых нет в сигнале. При этом первая половина сигнала будет содержать ровно 1 частоту. 

Это особенность частотного анализа. Или можем сказать некоторое несовершенство математического аппарата. 

С квантами такого нет. Там четко либо есть либо нет. 

Есть ли опыт который доказывает существование фотнов, который ну никак нельзя объяснить уравнениями Максвелла  ? 

За однозначность не скажу. Опыты Столетова по изучению фотоэффекта и поляризация не вписываются в волновую теорю. 

 


 

Что будет если фотон попадет на серебрянную пластинку ?  Что происходит с волной — вполне описанно — если пластинка меньше 1/4 длины волны — волна пройдет сквозь пластинку,  если пластинка больше 1/2 длины волны — то будет явное отражение.  Причем отражение довольно хорошо описанно  — и изменение фазы при отражении хорошо прописанно и выводится их соответсвующих законов.

Фотон с некоторой вероятностью поглатится, пройдет на сквозь и отразится. В прочем как и волна. 

У фотона изменится угловой момент L. Но в учебниках его исключают из расмотрения заменяя собственным угловым моментом иминуемым спином. Как по мне так зря на эту тему можно ввести в программу иучения кучу дополнительных задач. Что только улучшит понимания КМ. 

На самом деле в вузе вам должны будут расказать, про взаимосвязь волновой теории и квантовой. И она не толкьо на словах, но и формулами описывается. Дается переход от волнового представления к матречному. В прочим в последнем обзаце речь идет про волны вероятности.  


отредактировал(а) Очепятка: 2022-07-31 07:40 GMT
Anderis
#49579 2022-07-31 07:29 GMT
#49577 givigudze :

 Вот допустим летит одинокий фотон

А он летит в полной пустоте или вокруг него что-то существует?

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть

 

givigudze
#49645 2022-08-01 15:57 GMT

Что за угловой момент фотона L ?  Где-нибудь есть весь список характеристик фотона ? 

Волна проходя сквозь директор проходит практически без изменений, а у фотона получается меняется какой-то угловой момент ? 

При расчете волн по уравнениям Максвелла нет никаких вероятностей — все четко как в аптеке.  А с фотонами появляются вероятности.

 

zam
#49657 2022-08-01 18:12 GMT
#49548 givigudze :

У фотона есть волновая функция. Вот она:  Ψ (x,t)=Aeiω(txc) .

Ничем не отличается от функции распространения электромагнитных волн.  Тоже амплитуда,  тоже частота, тоже фаза, тоже комплексная. 

Нчем не отличается от уравнения плоской гармонической волны. Что и показывает то, что квантовая физика не противоречит классической, а расширяет и дополняет её.

Но ЭМ-волна совсем не обязана быть гармонической.

Нет. Фотоны не взаимодействуют (по крайней мере так можно считать на данном уровне разговора). Интерферирует (вы ведь про интерференцию, не так ли?) фотон только с самим собой.

Можно поподробнее ...

Подробнее — в прекрасной книге Фейнмана «КЭД — странная теория света и вещества» - https://mir-knig.com/read_458009-9

  Два фотона никак между собой не взаимодействуют, не участвуют в интерференции ?  

Не взаимодействуют, не участвуют.

Один фотон может убить другой фотон ? 

Нет.

   Если мы от одного источника излучения направим антенн в другой, а тот будет излучать в противофазе  — фотоны не будут друг друга взаимоуничтожать  ?

Нет.

   Фотоны одной частоты взаимодействуют с фотонами другой частоты ?

Нет.

    Интерферируют сами с собой — это как ? 

Это так, что фотон движется одновременно по всем возможным путям. А в регстрирующий прибор приходит по каждому пути со своей фазой. Вероятность обнаружения фотона прибором будет равна интегралу от этих фаз (фейнмановский интеграл по траекториям). Вот и получается — в разных местах установки прибора получится «где густо, где пусто». Типичная интерференционная картина.

Вот радиоволна хоть с Марса будет взаимодействовать с нашей Земной волной по уравнениям Максвелла . 

Нет. Радиоволны не взаимодействуют. Они свободно пройдут одна сквозь другую. Как скрещенные луч от лезерных указок.

 Спектр — это частотная характеристика. Условно  F(v).  (v — частота).  Спектр может быть как непрерывный (на практике при измерениях), так и прерывный в виде единственных значений (в теории).

Спектр — всего лишь функция аргумент которой частота волны, а значение функции — амплитуда волны на этой частоте.

Так вот там где есть частота — там есть спектр.  Ну вот мы же можем на спектрометре посмотреть спектр солнечного света, это не спектр солнечных фотонов ?  Мы можем сделать осциляяторы на отдельные частоты, и по очереди их замеряя получить спектр излучения в ручную.   Мы можем фотон поймать и как-то измерить его взаимодействие — если может, то можем и измерить спектр.

Тут всё верно. Два замечания.

В физике вообще всё — это «всего лишь функция», так что выражение «всего лишь» не к месту.

Значение функции — не амплидуда волны, а плотность квадрата амплитуды волны (энергии).

 

Мы, зарегстрировав фотон, можем измерить его энергию (частоту). Если вам уж так хочется, то его спектр будет представлять собой дельта-функцию.

Цвет — это и есть частота.

Нет. Цвет — это субъеквная характеристика зрительного ощущения. Один и тот же жёлтый свет можно получить выделив его из белого солнечного света, а можно и смешав красный  зелёный свет (RGB-кодровка ffff00). Спектры разные, а цвет один.

Кроме того, есть неспектральные цвета (такие, которые в солнечном спектре отсутствуют), всякие пурпурные.

Лазер работает с длиной волны 400 нм,  у фотонов в пучке с этого лазера длина волны будет 400 нм ? 

Да.

zam
#49658 2022-08-01 18:21 GMT
#49551 Anderis :

А что такое фотоны?

Про это можно почитать в Физической энциклопедии: https://rus-physical-enc.slovaronline.com/4785-ФОТОН .

Если совсем кратко… Фотон — фундаментальный квантовый объект, с нулевой массой и зарядом, со спральностью один (то есть бозон); переносчик элекромагнитного взамодействия.

 

givigudze
#49659 2022-08-01 18:38 GMT

Давайте по порядку.

1. Но ЭМ-волна совсем не обязана быть гармонической.

Примеры, видосы в студию !  Все реальные колебания представляют из себя сумму гармонических колебаний.  Это и есть теория спектра.  У неё есть мат. аппарат  — ряд Фурье. Пока ни разу ничего на практике не отклонялось от этой теории и разложения в ряд Фурье. 

2. Взаимодействие фотонов. Что значит не взаимодействуют, они же частицы? Фотон же в теории может толкнуть другой фотон  ?      Вплане волн теоретически да — волны даже в одной плоскости поляризации направленные друг в друга в противофазе проходят сквозь друг друга.  Но опять же есть стоячая волна — тот случай когда волна сама себя давит.  Опять же система САП — система активных помех — может сделать невидимым для радаров самолет.

3. Если у фотона есть частота. То как можно излучить одну частоту без гармоник. Вот у нас есть кристалик и в нем одна дырка рекомбинировала с электроном — вылетел фотон. А так быть не может -  потому что разложение в ряд Фурье, практика работы со звуком, работа со спектроанализатором радиосигналов, работа с мех волнами  — все это говорит что нельзя испутить одну волну, всегда будут гармоники. А гармоники заберут энергию и на фотон не хватит энергии.  У эфира есть энерция — нельзя просто так взять и излучить в мгновение синусоиду.  Вы же не можете поднять гирю на 100 км за 1 микросекунду .   Так же и с эфиром — нельзя его так быстро раскачегарить и выпустить излучение — нужно потихоньку раскачивать с изменением частоты до получения нужной часоты и амплитуды.   

 

Anderis
#49663 2022-08-01 19:01 GMT
#49659 givigudze :
  У неё есть мат. аппарат  — ряд Фурье.

Ряд Фурье — это попытка описать природное явление, но не наоборот — спектр волны подчиняется ряду Фурье, да и ряды отображают явление только ПРИБЛИЗИТЕЛЬНО.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть

 

zam
#49666 2022-08-01 19:16 GMT
#49577 givigudze :

Может ли существовать один фотон ?

Может. И есть однофотонные генераторы - https://translate.yandex.ru/translate?lang=en-ru&url=https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FSingle-photon_source&view=c

Отдельная волна существовать не может. 

Да ну? А что это такое — волна?

Есть ли опыт который доказывает существование фотнов, который ну никак нельзя объяснить уравнениями Максвелла  ? 

Есть. Уже упомнались — фотоэффект, целый ряд фотохимических реакций.

Наконец, самый убедительный факт — результат эксперимента Боте - https://scask.ru/c_book_s_phis3.php?id=12 .

Опять же какое определение дают фотону и как его согласовывают с современной теорией электромагнетизма.

Ссылка — выше.

  Опять же есть квантовая электродинамика. 

Которая дополняет и расширяет классическую электродинамику, нигде ей не противореча.

Что будет если фотон попадет на серебрянную пластинку ? 

Фотон движется по всем возможным путям, как огибая пластинку, так и «стукаясь» об неё и «отскакивая». В зависимости от места установки регистратора меняется вероятность обнаружения фотона этим регистратором. Если регистратор установлен за пластинкой, то вероятность его срабатывания будет зависеть от размера пластинки.

Законы классической электродинамики могут быть выведены из законов квантовой электродинамики (но не наоборот).

zam
#49667 2022-08-01 19:20 GMT
#49579 Anderis :

А он летит в полной пустоте или вокруг него что-то существует?

Он движеся в физическом вакууме — особой форме материи.

 


отредактировал(а) zam: 2022-08-01 19:25 GMT
zam
#49668 2022-08-01 19:25 GMT
#49645 givigudze :

Что за угловой момент фотона L ?  Где-нибудь есть весь список характеристик фотона ? 

Хотя бы в Вики посмотрите.

Волна проходя сквозь директор проходит практически без изменений, а у фотона получается меняется какой-то угловой момент ? 

Да не обращайте вы внимания на фантазии Очепятки.

При расчете волн по уравнениям Максвелла нет никаких вероятностей — все четко как в аптеке.  А с фотонами появляются вероятности.

Правильно. Потому что квановая электродинамика существенно шире и точнее, чем классическая. Классическая этих тонкостей не замечает.

 

zam
#49669 2022-08-01 19:57 GMT
#49659 givigudze :

 Все реальные колебания представляют из себя сумму гармонических колебаний. 

Любой периодический процесс можно разложить в ряд Фурье. Это не значит, что процесс предсавляет собой сумму этих слагаемых.

2. Взаимодействие фотонов. Что значит не взаимодействуют, они же частицы?

Они квантовые часицы, квантовые объекты.  И у них нет никаких зарядов. Следовательно, они не взаимодействуют. (Для справки: заряд — это количественная характеристика способности взаимодействия).

Фотон же в теории может толкнуть другой фотон  ? 

Не может.

Но опять же есть стоячая волна — тот случай когда волна сама себя давит.

Нет.

  Опять же система САП — система активных помех — может сделать невидимым для радаров самолет.

Это означает, что одна волна на приёмник действует в одном направлении, а другая — в другом.

3. Если у фотона есть частота.

… то у него есть энергия.  У фотона не может быть нескольких энергий.


отредактировал(а) zam: 2022-08-01 20:53 GMT
Очепятка
#49684 2022-08-02 02:31 GMT
#49657 zam :

Это так, что фотон движется одновременно по всем возможным путям. А в регстрирующий прибор приходит по каждому пути со своей фазой. Вероятность обнаружения фотона прибором будет равна интегралу от этих фаз (фейнмановский интеграл по траекториям). Вот и получается — в разных местах установки прибора получится «где густо, где пусто». Типичная интерференционная картина.

Вот только это утверждение противоречит опыту Боте который Вы привели ранее.

#49645 givigudze :

Что за угловой момент фотона L ?  Где-нибудь есть весь список характеристик фотона ? 

Волна проходя сквозь директор проходит практически без изменений, а у фотона получается меняется какой-то угловой момент ? 

Допустим что фотон имеет форму шара. Если он шар он может вращаться. А раз он вращается он имеет уголовой момент. При ударе бильярдного шара о стенку он меняет направление вращения.

Волна через дирректор не проходит, а отражается от него.  Дирректор в переводе на русский указывающий или направляющий. Директоры направляют волны в рефлектор.

Отражение волны приводит к изменению фазы в формулах. 

При расчете волн по уравнениям Максвелла нет никаких вероятностей — все четко как в аптеке.  А с фотонами появляются вероятности.

Верно квантовая физика расширяет(дополняет) понятия классической физике.  

Про момент L  вы можете прочитать в книах:

Львовский А. — Отличная квантовая механика (2019)

Киселев В. В. — Квантовая механика-Изд-во МЦНМО (2009)

Очепятка
#49685 2022-08-02 05:28 GMT
#49669 zam :

2. Взаимодействие фотонов. Что значит не взаимодействуют, они же частицы?

Они квантовые часицы, квантовые объекты.  И у них нет никаких зарядов. Следовательно, они не взаимодействуют. (Для справки: заряд — это количественная характеристика способности взаимодействия).

Современная физика разделяет частицы по следующей схеме.

  Элементарные частицы

Все элементарные частицы делятся на Бозоны и Фермионы. Так вот  Фермионы это частицы которые взаимодействуют, а Бозоны которые не взаимодействуют, а переносят взаимодействие. Такое словосочитание выглядит странно да даже мягко сказано странно скорее шизофренично. («КЭД — странная теория света и вещества») 

Так вот основные свойства частиц Вы можете найти на википедии. 

https://ru.wikipedia.org/wiki/Бозон

https://ru.wikipedia.org/wiki/Фермион

 

Свойства фундаментальных бозонов
Название Заряд (e) Спин Масса (ГэВ) Переносимое взаимодействие
Фотон 0 1 0 Электромагнитное взаимодействие
W ± ±1 1 80,4 Слабое взаимодействие
Z 0 0 1 91,2 Слабое взаимодействие
Глюон 0 1 0 Сильное взаимодействие
Бозон Хиггса 0 0 ≈125 Поле Хиггса

Свойства фундаментальных фермионов

Поколение   Заряженный лептон / античастица   Нейтрино / антинейтрино
    Название Символ Электрический заряд (e) Масса (МэВ)   Название Символ Электрический заряд (e) Масса (МэВ)[9]
1   Электрон  / Позитрон e^{-}\,/\,e^{+} −1 / +1 0,511   Электронное нейтрино  / Электронное антинейтрино \nu _{e}\,/\,{\overline {\nu }}_{e} 0 < 0,0000022
2   Мюон \mu ^{-}\,/\,\mu ^{+} −1 / +1 105,66   Мюонное нейтрино  / Мюонное антинейтрино \nu _{\mu }\,/\,{\overline {\nu }}_{\mu } 0 < 0,17
3   Тау-лептон \tau ^{-}\,/\,\tau ^{+} −1 / +1 1776,99   Тау-нейтрино  / тау-антинейтрино \nu _{\tau }\,/\,{\overline {\nu }}_{\tau } 0 < 15,5

 

Такое деление мне не нравится чисто из-за путаницы. У многих слово частица ассоциируется с корпускулами, а не с частью волны. Из опытов известно, что волны проходят сквозь друг друга не взаимодействуя. Это их основное свойство. Поэтому я бозоны отношу не к частицам, а к волнам и полям. А вот фермионы я отношу к частицам вернее корпускулам. Корпускула это такая частицы, которая имеет геометрические размеры. Мы можем померить её радиус и сказать на каком расстояние они столкнуться и разлетаться.    

 

Что касается фотонов. Это абстракция, так как свет проще воспринимать через представления в виде шариков. В прочим мы знаем, что фотоны не имеют размеров а посему ни корпускулами, ну ни тем более шариками не являются. Зато у них есть частота и длина волны. 

Теперь давай по говорим за природу вещей, о таких явлениях как электромагнитные явления. Что-бы не употреблять слова частица, волна, фотон и т.д. давай остановимся на терминах, явления проявления и эффект. 

При изучении света через призму ученые увидели спектр(1). Солнечный свет раскладывался на отдельные частоты. Ученые решили раз раскладывается, то он из них и состоит. Однако  спектр не был ровным. Оказывается там есть полосы которые странным образом подчиняются набору натуральных чисел n. С изобретением более чувствительных приборов удалось разглядеть еще и ступеньки пилу которые явно подчиняются резонансам и антирезонансам(2). Помимо выбросов(3) спектра вверх есть еще нарастание и падение спектра в виде ступеньки или пилы.  

При попытки проверить что-же происходит в радио диапазоне и в ультрафиолетовом привели ученых в замешательство. Оказывается в радиодиапазоне есть окна прозрачности, которые так же лежаться на натуральные числа n. Только вместо полос в 1 Гц там полосы по 10 ГГц. А анти резонанс наблюдается даже на 1-3 мгц когда падает диэлектрическая проницаемость. 

точками показаны измеренные значения

Но все оказывается еще стране. Оказывается, по заряду фотодатчика мы можем определить энергию пришедшую от атома. Оказалось что лучи эти не непрерывные. А представляют собой серию импульсов (4). Так как они излучали на определенной частоте. То форма единичного импульса является цугом. В прочем более правильное слово это волновой пакет или всплеск. 

Эксперимент Боте как раз таки можно обосновать солитонами - единичными волнами.  Атомы пластинки поглощают гамму, а потом переизлучают в случайном направлении.

Более того распределение заряда характерная для каждого атома. В прочем за последнее не ручаюсь, так как на графиках обычно альфа или бета, но не гамма. 

По мимо выше сказанного сами фотодатчики подкидывают проблем. Дело в том что работа выхода квантуете — т.е принимает стационарные значения(5).  А если судить по тому, что методы её измерения дают разброс даже спустя 75 лет. Скорее всего работа выхода не является стационарным значением.

Нынешняя теории фотонов объясняют разве, что 2 эффекта из 5, а в остальных случаях её пытаются натянуть как сову на глобус. 

Anderis
#49691 2022-08-02 07:44 GMT

deleted

Причина: ложь, безграмотность.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть

 


отредактировал(а) zam: 2022-08-02 09:12 GMT