 |
Ten wątek jest przedawniony Działy Forum » Nauka
| Napisano | Autor | Tytuł | | 08-11-2012 22:17 | waligóra (961 punktów) | Fala materii fotonu | Zastanawiam się obecnie nad kwestią : Czy fotonowi - ogólnie cząstce relatywistycznej możemy przypisać funkcje falową ? Innymi słowy czy możemy zapisać równanie Schrödingera dla fotonu ? Czy ktoś ma jakieś ciekawe przemyślenia lub materiały na ten temat ? Najciekawszą rzeczą jaką ja znalazłem była analiza tego problemu podana w książce M. O. Scully, A. Suhail Zubairy "Quantum optics" rozdział 1.5 What is light? - The photon concept | Autor wątku ma uprawnienia do usuwania wypowiedzi, jeżeli łamią regulamin Forum lub znacznie odbiegają od tematu.
 | 1 na 1 | waligóra (961 punktów) | Problem nie jest taki prosty jakby się wydawało na pierwszy rzut oka. Fala elektromagnetyczna "stowarzyszona" z fotonem nie jest tym o czym mówi równanie Schrödingera, innymi słowy fala EM nie ma (? - spotkałem i taką opinie, chociaż jest ona nie do utrzymania ) interpretacji probabilistycznej. Fala materii nie jest falą fizyczną, fala EM jak najbardziej. Równanie Schrödingera nie jest równaniem relatywistycznie niezmienniczym, a foton jest cząstką stricte relatywistyczną, zatem powinniśmy raczej mówić o równaniu (lub jego analogu ) Diraca. Jest jeszcze kilka innych argumentów natury fizycznej, dotyczących ewentualnej natury fali "materii" fotonu. Jednakże są również opinie, że cząstki relatywistyczne takowej nie posiadają.
|
|
|  | Jan Werbiński (11380 punktów) (zablokowany) | >Fala materii nie jest falą fizyczną
A jaką?
>(lub jego analogu ) Diraca. Jest jeszcze kilka innych argumentów natury fizycznej, dotyczących ewentualnej natury fali "materii" fotonu. Jednakże są również opinie, że cząstki relatywistyczne takowej nie posiadają.
Czy wiesz o tym, że fizyki jak i matematyka próbują opisać i zrozumieć rzeczywistość, ale nie robią tego w taki sposób, żeby na podstawie tego opisu zawsze można z całkowitą pewnością wnioskować co do prawdziwej natury rzeczy na tak odległej od codzienności skali wielkości? To jak w zabawie w głuchy telefon.
|
|
| |  | | waligóra (961 punktów) | >>Fala materii nie jest falą fizyczną >A jaką? Fala fizyczna to fala przenosząca energię, fala prawdopodobieństwa nie przenosi energii z przyczyn zasadniczych ( patrz interpretacja Borna funkcji falowej ).
>Czy wiesz o tym, że fizyki jak i matematyka próbują opisać i zrozumieć rzeczywistość, >ale nie robią tego w taki sposób, żeby na podstawie tego opisu zawsze można z >całkowitą pewnością wnioskować co do prawdziwej natury rzeczy na tak odległej od >codzienności skali wielkości? To jak w zabawie w głuchy telefon. Nie wiem do końca co masz na myśli,jednakże od razu powiem, że nie interesują mnie w podanym temacie możliwe interpretacje filozoficzne funkcji falowej, jak również rozumienie "rzeczywistości kwantowej". Jest to zapewne bardzo interesujące zagadnienie, ale obecnie skupmy się raczej na podanym temacie.
|
|
1 na 1 | Fizyk (17637 punktów) | > Czy fotonowi [...] możemy przypisać funkcje falową?Tylko w reprezentacji pędowej, w położeniowej nie da się. > Czy [...] ogólnie cząstce relatywistycznej możemy przypisać funkcje falową?Można, taką jak występuje w równaniu Diraca. > Czy ktoś ma jakieś ciekawe przemyślenia lub materiały na ten temat ?Polecam www-3.unipv.it/fis/tamq/Anti-photon.pdfDobry jest też zaawansowany podręcznik Rodneya Loudona "The Quantum Theory of Light".
|
|
 | | waligóra (961 punktów) | >Tylko w reprezentacji pędowej, w położeniowej nie da się. Z pomocą przekształcenia Fouriera możemy wszystkie funkcje przestrzeni stanów L2 zadane w reprezentacji współrzędnościowej, przeprowadzić do reprezentacji pędowej i odwrotnie. Nie widziałbym zatem jakiegoś problemu.
>Można, taką jak występuje w równaniu Diraca. Istotnie równanie Diraca jest dobrym kierunkiem działania, oczywiście teraz funkcja falowa jest spinorem Diraca. Jaka będzie konkretna postać równania Diraca dla fotonu ( który jest bozonem ) ?
>Dobry jest też zaawansowany podręcznik Rodneya Loudona "The Quantum Theory of Light". Mam - co polecasz konkretnego, tj. w którym konkretnie miejscu można przeczytać na dany temat?
|
|
|  | 2 na 2 | Fizyk (17637 punktów) | > > Dobry jest też zaawansowany podręcznik Rodneya Loudona "The Quantum Theory of Light".> Mam - co polecasz konkretnego, tj. w którym konkretnie miejscu można przeczytać na dany temat?Niestety, teraz ja nie mam - została w pracy. Konkretnie, to związek stanów koherentnych ze stanami o określonej liczbie fotonów dużo wyjaśnił mi jak opisać foton. Znajdziesz to łatwo po obrazkach przedstawiających nieokreśloność amplitudy i fazy. > > Tylko w reprezentacji pędowej, w położeniowej nie da się.> Z pomocą przekształcenia Fouriera możemy wszystkie funkcje przestrzeni stanów L2 zadane w reprezentacji współrzędnościowej, przeprowadzić do reprezentacji pędowej i odwrotnie. Nie widziałbym zatem jakiegoś problemu.Tak by się można spodziewać, niestety problemy są. Wiąże to się z niemożliwością zlokalizowania fotonu. A dokładniej z tym, że nie można fotonu zlokalizować bez zniszczenia go (absorpcji). Szczegółowo jest to opisane w tym artykule. (Jak nie masz dostępu, to daj znać.) Autor stara się też ominąć te problemy.
|
|
| |  | | mirask (152 punktów) | >Tak by się można spodziewać, niestety problemy są. Wiąże to się z niemożliwością zlokalizowania fotonu. A dokładniej z tym, że nie można fotonu zlokalizować bez zniszczenia go (absorpcji). Czy oznacza to, że wysyłając strumień światła składający się z 1000 fotonów, który "zaabsorbuje" 1000 obserwatorów, to 1001 obserwator nie zobaczy już żadnego światła, żadnego fotonu...?
|
|
| | |  | 2 na 2 | Fizyk (17637 punktów) | > Czy oznacza to, że wysyłając strumień światła składający się z 1000 fotonów, który "zaabsorbuje" 1000 obserwatorów, to 1001 obserwator nie zobaczy już żadnego światła, żadnego fotonu...?
Pomijając kłopoty z wydzieleniem tych fotonów dla każdego obserwatora, to odpowiedź na to pytanie jest twierdząca. Sytuacja ta jest analogiczna z wysłaniem tysiąca listów.
|
|
| | | |  | | mirask (152 punktów) | >Pomijając kłopoty z wydzieleniem tych fotonów dla każdego obserwatora, to odpowiedź na to pytanie jest twierdząca. Sytuacja ta jest analogiczna z wysłaniem tysiąca listów. Jednak listy, to nie fotony, czy zostało to stwierdzone doświadczalnie, bo możliwości już są chyba od dawna, czy też kwestia ta jest nadal tylko teorią?
Podobno astronomowie posiadają już tak czułe urządzenia, które potrafią "absorbować" pojedyncze fotony, więc aż tak wielkiego problemu, np. z dwoma takimi urządzeniami by nie było, chyba że trudnością było by wyemitowanie jednego fotonu?
|
|
| | | | |  | | waligóra (961 punktów) | >... z dwoma takimi urządzeniami by nie było, chyba że trudnością było by wyemitowanie >jednego fotonu? O ile wiem można już od jakiegoś czasu mówić o pojedynczych fotonach np. interferencja jednofotonowa. Mówiąc ogólnie -pułapkuje się pojedyncze jony lub atomy i za pomocą wzbudzenia laserowego ( rzędu [fs])wzbudza się taki atom do stanu metastabilnego,po czym następuje emisja jednego fotonu.
|
|
| | | | | |  | | mirask (152 punktów) | >O ile wiem można już od jakiegoś czasu mówić o pojedynczych fotonach np. interferencja jednofotonowa. >Mówiąc ogólnie -pułapkuje się pojedyncze jony lub atomy i za pomocą wzbudzenia laserowego ( rzędu [fs])wzbudza się taki atom do stanu metastabilnego,po czym następuje emisja jednego fotonu. Tak więc mamy już jeden foton, pozostaje nadal kwestia 'toru jego lotu', bo w spoczynku przecież nie występuje oraz absorbcji. Zakładając, że foton pojawił się po środku między dwoma detektorami i ma możliwość ruchu tylko w stronę tych przeciwległych detektorów, to który z detektorów go 'zaabsorbuje', lub też, czy da się go ukierunkować tak, żeby zaobsorbował go tylko wskazany detektor?
Dlaczego nie da się impulsu strumienia fotonów wyemitowanych np. za pomocą lasera optycznego, złapać w lustrzaną pułapkę zwierciadlaną i stworzyć w ten sposób "wieczną żarówkę", która świeciła by bez dostarczania jej energii, aż do wypalenia zwierciadeł lub do zaniknięcia strumienia?
Czy na pewno liczba odbiorników (anten) np. telewizyjnych wpływa na moc emitowaną przez nadajnik, skoro odbiornikiem (anteną) tego promieniowania jest każdy element metalowy, znajdujący się w zasięgu działania nadajnika...?
O ile mi wiadomo, to nie stwierdzono takiego faktu, żeby jakiś nadajnik rozstrajał się ze względu na zbyt wielką ilość odbiorników danego promieniowania, lub też tracił emitowaną moc, w zależności od liczby odbiorników.
Czy nie chodzi tu o jakieś inne zjawisko...?
|
|
| | | | | | |  | | waligóra (961 punktów) | >Tak więc mamy już jeden foton, pozostaje nadal kwestia 'toru jego lotu', bo w >spoczynku przecież nie występuje oraz absorbcji. >Zakładając, że foton pojawił się po środku między dwoma detektorami i ma możliwość >ruchu tylko w stronę tych przeciwległych detektorów, to który z detektorów go >'zaabsorbuje', lub też, czy da się go ukierunkować tak, żeby zaobsorbował go tylko >wskazany detektor? O ile mi wiadomo sprawa nie jest tak jednoznaczna. Jak wspomniałem foton jest cząstką typowo kwantową więc podlega określonej statystyce. Aparatura pomiarowa również charakteryzuje się określonymi własnościami kwantowymi np. sprawnością detekcji, manipulowanie pojedynczymi fotonami jest więc technicznie trudne. Poniższy cytat z pewnej książki dotyczącej pomiarów kwantowych szkicuje jakościowe problemy z jakimi należny się liczyć przy pomiarach jednofotonowych :
"...Przypomnijmy, że statystyka fotozliczeń, stanu koherentnego z zgodnie z (11.47) jest poissonowska. Zatem, rozpatrzony przez nas w przybliżeniu półklasycznym proces fotodetekcji światła o stałej intensywności, opisywany przez rozkład Poissona, odpowiada statystyce fotonowej stanu koherentnego. Jeśli kwantowa efektywność detektora równa jest jedności, to każdy foton przekształca się w foto impuls i mamy w tym przypadku pełną tożsamość w pełni kwantowego opisu statystyki fotonowej światła idealnego lasera z półklasycznym opisem procesu detekcji światła o stałej intensywności. Przypadkowość pojawienia się takiej lub innej liczby fotozliczeń światła o stałej intensywności należy przyjmować jako szum fotodetektora, który nazywamy szumem śrutowym. Jego obecność nakłada zasadnicze ograniczenia na dokładność pomiaru intensywności światła przez fotodetektor, które nazywamy standardową granicą kwantową fotodetekcji. Przykładowo, szum różnicowego fotoprądu na wyjściu układu zrównoważonego detektora homodynowego ( rys. 12.3 ) posiada zerową wartość średnią m- jeśli na wejściu sygnału jest próżnia. Statystyka fotozliczeń przy tym będzie poissonowską z m- = 0. Odpowiada to opisowi fluktuacji kwadratury próżni. Jeśli jednakże na wejście sygnałowe podamy szum rozpraszania parametrycznego, to możliwe jest zmniejszenie dyspersji szumu śrutowego , tj. będziemy mieli sigma < m-. Taką statystykę z rozkładem prawie poissonowskim nazywamy pseudopoissonowską. Można ją otrzymać również w schemacie bezpośredniej fotodetekcji, kiedy światło skierowane jest bezpośrednio na fotodetektor" A. W. Belinskij -- "Pomiary kwantowe" ( tłumaczenie całości ksiażki w przygotowaniu )
>Dlaczego nie da się impulsu strumienia fotonów wyemitowanych np. za pomocą lasera >optycznego, złapać w lustrzaną pułapkę zwierciadlaną i stworzyć w ten sposób >"wieczną żarówkę", która świeciła by bez dostarczania jej energii, aż do wypalenia >zwierciadeł lub do zaniknięcia strumienia? Zagadnienie to zwane jest QED -rezonatorami i doczekało się określonych realizacji praktycznych : Cytat z książki Schleicha : "1.5 QED-rezonatory. W ciągu dziesięcioleci czasy życia promieniowania EM w istniejących rezonatorach były krótsze, niż skale czasowe związane z wewnętrzną dynamika atomu, oddziałującego z takimi polami rezonatorowymi. Fakt ten został istotnie wykorzystany w teorii lasera dla uproszczenia równań wynikowych. Jednakże, w ostatnich latach zostały zbudowane nowe rezonatory dla obszaru mikrofalowego i optycznego. Posiadaja one bardzo długi czas rozpadu, tj. mają bardzo dużą dobroc. Jako tego następstwo, atom może absorbować, reemitować i ponownie absorbować jeden i ten sam foton wielokrotnie. Atom doznaje zatem wiele oscylacji Rabbiego, zanim pole nie zaniknie zupełnie. Nowa technologia rezonatorów stała się bazą dla nowej ery rezonatorów QED"
>Czy na pewno liczba odbiorników (anten) np. telewizyjnych wpływa na moc emitowaną >przez nadajnik, skoro odbiornikiem (anteną) tego promieniowania jest każdy element >metalowy, znajdujący się w zasięgu działania nadajnika...? To jest raczej problem elektrodynamiki klasycznej, a dokładniej teorii propagacji fali EM w obecności ośrodków materialnych. O ile coś tam wiem, to w tzw. polu dalekim fali EM obecność anten odbiorczych nie ma zasadniczego wpływu na prace anteny nadawczej. W polu bliskim anteny takie ( zapewne kluczowym jest ich przestrzenny rozkład, zakres częstotliwości fali EM, typ anten lub inne czynniki ) mają wpływ na pole emitowane.
>O ile mi wiadomo, to nie stwierdzono takiego faktu, żeby jakiś nadajnik rozstrajał >się ze względu na zbyt wielką ilość odbiorników danego promieniowania, lub też >tracił emitowaną moc, w zależności od liczby odbiorników. >Czy nie chodzi tu o jakieś inne zjawisko...? Nie wiem co miałoby oznaczać "rozstrojenie nadajnika" np. w krótkofalarstwie stroi się cały obwód nadajnik antena ( obserwując np. współczynnik WSF ), dopasowujac się np. do aktualnych warunków propagacji.
|
|
| | | | | | | |  | | mirask (152 punktów) | >O ile mi wiadomo sprawa nie jest tak jednoznaczna. Jak wspomniałem foton jest cząstką typowo kwantową więc podlega określonej statystyce. Aparatura pomiarowa również charakteryzuje się określonymi własnościami kwantowymi np. sprawnością detekcji, manipulowanie pojedynczymi fotonami jest więc technicznie trudne. Skoro manipulowanie pojedynczymi fotonami jest nawet obecnie takie trudne, to rozumiem, że porównanie fotonów do listów było tylko teoretyczne i wynikało jedynie z jakichś wcześniejszych -nie zweryfikowanych do tej pory ze względu na ograniczenia techniczne- nadal jednak obowiązujących, teoretycznych założeń. A co z torem lotu fotonu i... czy w ogóle on lata?
Zamieszczony cytat raczej nie przytacza obecnej wiedzy-techniki, tylko tą, z początków ubiegłego wieku, skoro opisywał niemożność prowadzenia dokładnych doświadczeń ze względu na "szumy fotodetektorów", które doskwierały naukowcom nawet w warunkach laboratoryjnych a poza tym dotyczył on pomiarów intensywności światła a nie zliczania tego światła fotonów.
>Zagadnienie to zwane jest QED -rezonatorami i doczekało się określonych realizacji praktycznych : >Cytat z książki Schleicha : >"1.5 QED-rezonatory.... Rezonatory QED, to nieco inna bajka - chodziło mi raczej o coś, co by mogło służyć ogółowi a nie tylko w laboratoriach... Nie chodziło mi o to, że z "wiadomych względów" takich pułapek się nie produkuje, tylko o sam fakt, czy fizycznie istnieje taka możliwość, bo gdyby istniała (w co wątpię), to dużo by o fotonach powiedziała... Niepotrzebnie napisałem o laserze, przecież wystarczyła by na chwilę włączona żarówka 100W, żeby zainicjować proces 'wiecznego świecenia' w tej mojej lustrzanej pułapce, zresztą i tak myślę, że fotony 'nie są takie głupie' i w żadnej pułapce nie dadzą się uwięzić, bo istnieją tylko wówczas, gdy istnieje ich źródło, czyli emitent, ew. emiter.
Czy odbierzemy impuls światła, którego czas trwania jest krótszy od czasu dotarcia do przeszkody - zwierciadła, które ma odbić ten impuls w naszą stronę?
>To jest raczej problem elektrodynamiki klasycznej, a dokładniej teorii propagacji fali EM w obecności ośrodków materialnych. O ile coś tam wiem, to w tzw. polu dalekim fali EM obecność anten odbiorczych nie ma zasadniczego wpływu na prace anteny nadawczej. W polu bliskim anteny takie ( zapewne kluczowym jest ich przestrzenny rozkład, zakres częstotliwości fali EM, typ anten lub inne czynniki ) mają wpływ na pole emitowane. Na rozkład pola EM z pewnością, ale mi chodziło o wydzielaną przez nadajnik moc, która jak rozumiem, to w/g Ciebie powinna się zmniejszać wraz z rosnącą ilością odbiorników, skoro... "fotony, to jak listy". Załóżmy, że na jakąś powierzchnię pada strumień światła składający się z 500 fotonów(tak dla ułatwienia) i obserwowany on jest przez przez 500 osób ustawionych w jednakowej odległości od odbijającej fotony powierzchni. Czy będą oni w stanie dostrzec ten odbity promień światła, mając otwarte oboje oczu, czy dopiero dostrzeże go połowa z nich, gdy druga połowa je zamknie a może wszyscy dostrzegą, ale dopiero gdy zamkną tylko po jednym oku, bo zaabsorbują tyle akurat fotonów, ile zostało wyemitowanych?
>Nie wiem co miałoby oznaczać "rozstrojenie nadajnika" np. w krótkofalarstwie stroi się cały obwód nadajnik antena ( obserwując np. współczynnik WSF ), dopasowujac się np. do aktualnych warunków propagacji. Nie chodzi o obwód nadajnik - antena. Przypuśćmy, że rozstrojenie nadajnika jest zmianą częstotliwości jego promieniowania spowodowane zmianą ilości poboru mocy przez anteny odbiorników, na skutek zwiększenia się lub zmniejszenia ich ilości. Tak by było, gdyby wypromieniowana moc nadajników była uzależniona od ilości odbiorników - to samo, gdy dotyczy światła - strumień światła składa się z pojedynczych fotonów, które absorbowane są przez detektory -w powyższym przykładzie przez oczy ludzi biorących udział w doświadczeniu- lecz, czy tylko oczy absorbują fotony lub specjalne detektory? Czy przypadkiem nie absorbuje ich całe otoczenie, jak w przypadku fal EM, tylko że otoczenie te nie daje nam sygnałów o tej absorbcji...?
|
|
| | | | | | | | |  | | waligóra (961 punktów) | >Skoro manipulowanie pojedynczymi fotonami jest nawet obecnie takie trudne, to >rozumiem, że porównanie fotonów do listów było tylko teoretyczne i wynikało jedynie >z jakichś wcześniejszych -nie zweryfikowanych do tej pory ze względu na >ograniczenia techniczne- nadal jednak obowiązujących, teoretycznych założeń. >A co z torem lotu fotonu i... czy w ogóle on lata? Powtarzam jeszcze raz foton nie jest cząstką w klasycznym tego słowa rozumieniu. Wszelkie analogie do "kulek" znanych z codziennego doświadczenia mogą byc ( i zazwyczaj ) są zwodnicze. Możemy mówic o emisji jednego fotonu i jego rejestracji, przyjmując określone warunki narzucane przez kwantową naturę fotonu i samą aparaturę pomiarową. Trudno jednak mówić o pojęciu toru ( klasycznie rozumianego )dla cząstki kwantowej - foton może przelatywać- poruszac się - wieloma drogami. ( patrz interferometria jednofotonowa ) >Zamieszczony cytat raczej nie przytacza obecnej wiedzy-techniki, tylko tą, z >początków ubiegłego wieku, skoro opisywał niemożność prowadzenia dokładnych >doświadczeń ze względu na "szumy fotodetektorów", które doskwierały naukowcom nawet >w warunkach laboratoryjnych a poza tym dotyczył on pomiarów intensywności światła a >nie zliczania tego światła fotonów. Nie mam pojęcia o czym mówisz - na początku XX wieku nie było np. fotodiod, czy też matryc CCD. Optyka kwantowa ( powstała w latach 60-70 XX wieku ) zajmuje się w szczególności właśnie problemem zliczania fotonów. >Rezonatory QED, to nieco inna bajka - chodziło mi raczej o coś, co by mogło służyć >ogółowi a nie tylko w laboratoriach... wbrew temu co sądzisz, to służy ogółowi.
>Nie chodziło mi o to, że z "wiadomych względów" takich pułapek się nie produkuje, >tylko o sam fakt, czy fizycznie istnieje taka możliwość, bo gdyby istniała (w co >wątpię), to dużo by o fotonach powiedziała... z przyczyn już wspominanych i zasadniczych pewne rzeczy są niemożliwe do technicznej realizacji.
>Niepotrzebnie napisałem o laserze, przecież wystarczyła by na chwilę włączona >żarówka 100W, żeby zainicjować proces 'wiecznego świecenia' w tej mojej lustrzanej >pułapce, zresztą i tak myślę, że fotony 'nie są takie głupie' i w żadnej pułapce >nie dadzą się uwięzić, bo istnieją tylko wówczas, gdy istnieje ich źródło, czyli >emitent, ew. emiter. nie wiem na ile "głupie są fotony", wiem natomiast na ile są "chytre"
>Czy odbierzemy impuls światła, którego czas trwania jest krótszy od czasu dotarcia >do przeszkody - zwierciadła, które ma odbić ten impuls w naszą stronę? To jakieś podchwytliwe pytanie ? ( trywialna odpowiedź brzmi raczej tak )
>Na rozkład pola EM z pewnością, ale mi chodziło o wydzielaną przez nadajnik moc, >która jak rozumiem, to w/g Ciebie powinna się zmniejszać wraz z rosnącą ilością >odbiorników, skoro... "fotony, to jak listy". Nie ja sformułowałem frazę "fotony to jak listy", nie wiem zatem o co chodzi. Moc nadajnika jest po prostu mocą nadajnika np. nadajnik UKF ma 100 W mocy i tyle propaguje, co ma do tego ilość anten odbiorczych. Ja mowie o warunkach propagacji np. mocy skutecznej, odbiciach, tłumieniu, dopasowaniu falowym itp. Czy miałeś kiedyś do czynienia z radiofonią ? ( chyba nie i stąd jakieś twoje dziwne pytania )
>Załóżmy, że na jakąś powierzchnię pada strumień światła składający się z 500 >fotonów(tak dla ułatwienia) i obserwowany on jest przez przez 500 osób ustawionych >w jednakowej odległości od odbijającej fotony powierzchni. Czy będą oni w stanie >dostrzec ten odbity promień światła, mając otwarte oboje oczu, czy dopiero >dostrzeże go połowa z nich, gdy druga połowa je zamknie a może wszyscy dostrzegą, >ale dopiero gdy zamkną tylko po jednym oku, bo zaabsorbują tyle akurat fotonów, ile >zostało wyemitowanych? Problem jest absurdalnie postawiony. Powinien on brzmieć raczej tak : mamy przygotowaną wiązkę fotonów (nieskolimowanych ? tj. o jakimś kącie rozbieżności w kierunku propagacji ) w której statystycznie jest ok. 500 fotonów, zostaje ona wyemitowana w kanale bezstratnym w kierunku idealnie odbijającej powierzchni Mamy również 500 fotodetektorów rozmieszczonych w kącie bryłowym omega. Pytania : czy fotony docierają do tych fotodetektorów w jednakowym czasie, czy tez z opóźnieniem ? Po ile fotonów zarejestrują fotodetektory ? Czy o to chodzi ?
>Czy przypadkiem nie absorbuje ich całe otoczenie, jak w przypadku fal EM, tylko że >otoczenie te nie daje nam sygnałów o tej absorbcji...? Problem jest żle postawiony, nie wiem o co ci chodzi. Foton w ośrodku nieliniowym może być np. "podzielony" na dwa fotony ( z zachowaniem równania zachowania energii ). Co oznacza, że " fotony absorbuje całe otoczenie" ?
|
|
| edward.t (6 punktów) | "fala materii fotonu" Nie istnieje w rzeczywistości cząstka materialna o nazwie "foton". Cały zakres docierającego do Ziemi promieniowania jest tylko falą elektromagnetyczną. Pęd = mv (masa x prędkość), toteż foton nie posiadając masy nie jest w stanie przenosić pęd i wywoływać mechaniczne ciśnienie. Potwierdzeniem tego jest niemożność oddalenia się od Ziemi żaglowca kosmicznedo NanoSail-D2 o wadze tylko 4,5 kg i powierzchni żagla 100 m kw.
|
|
 | 1 na 1 | Fizyk (17637 punktów) | > foton nie posiadając masy nie jest w stanie przenosić pędu i wywoływać mechanicznego ciśnieniaTo jest nieprawda. Foton o energii E niesie pęd E/c, gdzie c jest prędkością światła. Ciśnieniem termicznego promieniowania zostały wytłumaczone anomalie trajektorii Pionierów 10 i 11. en.wikiped(*)lanation:_thermal_recoil_force
|
|
 | 1 na 1 | waligóra (961 punktów) | >Nie istnieje w rzeczywistości cząstka materialna o nazwie "foton". Oczywiście w klasycznym tego pojęcia rozumieniu oczywiście, że nie istnieje - foton jest cząstką stricte kwantową i relatywistyczną. Wszelkie próby nadawania mu analogii klasycznych (w sensie mechanicznych ) są z góry skazane na porażkę. Foton opisuje się poprawnie tylko w ramach kwantowej teorii pola. Cały obszar związany z współczesnymi metodami i problemami doświadczalnych aspektów pomiaru własności fotonu związany jest ściśle z działem fizyki kwantowej zwanym optyką kwantową. W ramach takich badań doświadczalnych stwierdza się typowo kwantowe zachowanie fotonu np. efekt "rozmazania" pojedynczego fotonu w ramionach interferometru, czy też charakterystyczne dla fotonów relacje nieoznaczoności typu faza-liczba fotonów.
|
|
|  | Hetman Twardowski (482 punktów) (zablokowany) | > W ramach takich badań doświadczalnych stwierdza się typowo kwantowe zachowanie fotonu np. efekt "rozmazania" pojedynczego fotonu w ramionach interferometru, czy też charakterystyczne dla fotonów relacje nieoznaczoności typu faza-liczba fotonów.
To są akurat typowe cechy fal, niestety.
Próby opisu tych prostych i oczywistych zjawisk z użyciem fotonów są bezpodstawne i dlatego kończą się tak żałośnie.
|
|
| |  | | waligóra (961 punktów) | >To są akurat typowe cechy fal, niestety. Oczywiście tak, ale czemu niestety ? ( znamy zjawiska w których foton przejawia cechy korpuskularne )
>Próby opisu tych prostych i oczywistych zjawisk z użyciem >fotonów są bezpodstawne i dlatego kończą się tak żałośnie. No właśnie - jest tak, ale tylko z tego powodu, że foton jest typową cząstką kwantową tj. przejawia klasycznie cechy dualistyczne.
|
|
| | |  | Hetman Twardowski (482 punktów) (zablokowany) | >>To są akurat typowe cechy fal, niestety. >Oczywiście tak, ale czemu niestety ? >( znamy zjawiska w których foton przejawia cechy korpuskularne )
Nie znamy takich, jedynie niektórzy próbują interpretować to korpuskularnie, ale wówczas otrzymują serię sprzeczności, które próbują tłumaczyć wprowadzając nowe pojęcia - nieoznaczoność, spiny połówkowe, splątania cząstek, itp.
>>Próby opisu tych prostych i oczywistych zjawisk z użyciem >>fotonów są bezpodstawne i dlatego kończą się tak żałośnie. >No właśnie - jest tak, ale tylko z tego powodu, że foton jest typową cząstką kwantową tj. przejawia klasycznie cechy dualistyczne.
Taka cząstka nie istnieje fizycznie w ogóle. To jest tylko takie pomocnicze pojęcie w pewnym modelu matematycznym, które pozwala uprościć obliczenia niektórych zjawisk.
|
|
| | | |  | | waligóra (961 punktów) | >Nie znamy takich, jedynie niektórzy próbują interpretować >to korpuskularnie, ale wówczas otrzymują serię sprzeczności, >które próbują tłumaczyć wprowadzając nowe pojęcia - >nieoznaczoność, spiny połówkowe, splątania cząstek, itp. Prowokujesz, czy masz własną teorię ? Bardzo chętnie poczytam coś z sensem tj. z użyciem odpowiedniego formalizmu i poparte empirią, póki co będę trzymał się interpretacji powszechnie przyjętej.
Cytat : "...Takie teoretyczne przewidywania były potwierdzone eksperymentalnie dla wiązek atomowych przez grupy L. Mandela i H. Walthera. Zbudowanie pułapek Paula dla jonów i pułapek magnetyczno-optycznych dla atomów otwarło nową erę w eksperymentalnym badaniu fluorescencji rezonansowej. Teraz stało się możliwe obserwować promieniowanie pojedynczej cząstki, a zatem rejestrować antyzgrupowane światło pochodzące od jednego jonu, atomu lub molekuły. Na rysunku 1.6 pokazano wyniki pomiaru funkcji korelacyjnej drugiego rzędu dla fluorescencji rezonansowej jednego jonu magnezu. Krzywe te oddzielnie pokazują, że prawdopodobieństwo obserwacji dwóch fotonów, wyemitowanych od razu jeden po drugim jest bardzo małe. Zjawisko antygrupowania, obserwowane z pomocą pojedynczego jonu, jest szczególnie interesujące w związku z eksperymentami heterodynowymi, pokazanymi na rys. 1.1, ponieważ w obu eksperymentach analizujemy jedno i to samo promieniowanie. W heterodynowym spektrum fluorescencji rezonansowej ujawniamy wąską strukturę spektralną, która potwierdza falową naturę emitowanego światła. Kiedy prowadzimy z tym samym światłem eksperyment korelacyjny, obserwujemy przejaw własności korpuskularnej. Zatem, fluorescencja rezonansowa służy jako wyraźna demonstracja dualizmu korpuskularno-falowego"
"Optyka kwantowa w przestrzeni fazowej" -- Wolfgang P. Schleich ; Wiley 2001 str. 6
(* ang. ...These theoretical predictions have been verified experimentally by the groups of L. Mandel and H. Walther using atomic beams. The development of Paul traps for ions and magneto-optical traps for atoms has opened a new era in these experimental studies of resonance fluorescence. Now it is possible to observe the radiation of a single particle and thus anti-bunched light from a single ion, atom or molecule. In Fig. 1.6 we show the measured second order correlation function for resonance fluorescence of a single magnesium ion. These curves clearly show that it is highly unlikely to have two photons emitted right after each other. The phenomenon of anti-bunching observed with the help of a single ion is particularly interesting in the context of the heterodyne experiments shown in Fig. 1.1 since in both experiments we are analyzing the same radiation. In the heterodyne measurement of the resonance fluorescence we find a narrow spectrum confirming the wave nature of the emitted light. However, when we perform a correlation experiment of the same light we observe the particle nature. Hence, resonance fluorescence provides us in this way with another striking demonstration of wave-particle duality
Wolfgang P. Schleich - Quantum Optics in Phase Space *)
Fragment wprowadzenia - oczywiście nieco wyrwany z kontekstu całościowych rozważań natury korpuskularno -falowej światła. większa całość dostępna na życzenie. Na życzenie również inne cytaty np. dotyczące pomiarów w optyce kwantowej.
|
|
| | | | |  | Hetman Twardowski (482 punktów) (zablokowany) | Nie potrzeba żadnej nowej teorii do wyjaśniania zjawisk falowych. QM też opiera się całkowicie na funkcjach falowych, i tylko dzięki temu to działa.
Interpretacje korpuskularne są nieprawidłowe i całkowicie zbyteczne.
Są też błędy w obróbce danych, zwłaszcza w eksperymentach z łamaniem nierówności Bella wyraźnie to widać, o czym już mówiłem i pokazałem poprawne rozwiązanie, znaczy co faktycznie tam mierzymy: korelację krzyżową dwóch ciągłych sygnałów.
Późniejsza obróbka danych polega na zrealizowaniu interferencji obu sygnałów, co w przypadku interpretacji fotonowej prowadzi wprost do absurdu: byłaby tu konieczna natychmiastowa komunikacja.
|
|
| | | | | |  | | waligóra (961 punktów) | >Nie potrzeba żadnej nowej teorii do wyjaśniania zjawisk falowych. >QM też opiera się całkowicie na funkcjach falowych, i tylko dzięki temu to działa. >Interpretacje korpuskularne są nieprawidłowe i całkowicie zbyteczne. I na tym zakończymy - na takim poziomie meritum, dyskusja jest bezprzedmiotowa.
>Są też błędy w obróbce danych, zwłaszcza w eksperymentach z łamaniem nierówności >Bella wyraźnie to widać, o czym już mówiłem i pokazałem poprawne rozwiązanie, znaczy >co faktycznie tam mierzymy: korelację krzyżową dwóch ciągłych sygnałów. >Późniejsza obróbka danych polega na zrealizowaniu interferencji obu sygnałów, co w >przypadku interpretacji fotonowej prowadzi wprost do absurdu: byłaby tu konieczna >natychmiastowa komunikacja. Nie wiem o co chodzi i raczej nie chce wiedzieć, nierówności Bella lub ich modyfikacje oraz omówienie praktycznych realizacji można znaleźć w wielu fachowych publikacjach. W razie problemów mogę podać jakieś namiary. Osobiście wątpię abyś był w stanie podać poprawną interpretacje nierówności typu Bella bez odpowiedniego formalizmu ( którego jak czytam nie akceptujesz ).
|
|
| | | | | | |  | Hetman Twardowski (482 punktów) (zablokowany) | Ale ja nie wątpię, bo wiem że w tych 'fachowych publikacjach' są powielone te same błędy dookoła - od 100 lat.
Polaryzację fotonów sobie mierzą... dobry kawał.
No, a fale de Broglie to normalne fale elektromagnetyczne - niewielkie i permanentne zaburzenia tego eteru, który postanowiono ignorować (on strasznie komplikuje równania, a fizycy takich nie używają).
|
|
Aby pisać w tym wątku, musisz się zalogować
Zaloguj przez OpenID.. Jeżeli nie jesteś zarejestrowany/a - załóż konto..
Szukaj na Forum Przewodnik Regulamin i instrukcja obsługi Forum Kolegium Moderatorów 
|
 |
|