Продолжаем разбираться с фотонами

Аватар пользователя kvg1967

Я продолжаю тему о предрассудках, связанных с фотонами.

Из поколения в поколение физикам с детства вбивают в головы следующие представления:

1) лучи света не взаимодействуют друг с другом (с пояснением, что если лучи очень яркие, то все же взаимодействуют);

2) фотоны не взаимодействуют друг с другом (опять же с оговорками про интенсивность излучения);

3) интерференция световых лучей происходит на экране.

Эти предрассудки настолько старые и хорошо укоренившиеся, что весьма непросто заставить специалистов хотя-бы задуматься.
Но я все же попробую это сделать.

Господа физики, вы уверены, что хорошо понимаете явление интерференции?
Принято считать, что интерференционная картина формируется на экране, я же полагаю, что на экране только отображается результат взаимодействия фотонов между собой, причем это взаимодействие может завершиться задолго до того, как фотоны попадут на экран.

В предыдущей статье я обсуждал с читателями эксперимент с взаимодействием идущих от двух узких отверстий расходящихся лучей, когда оси распространения лучей были параллельны друг другу.
Теперь я предлагаю рассмотреть другой вариант, когда оси распространения лучей сходятся под острым углом (меньше одного градуса).

Лазерные указки от «неизвестных производителей» создают лучи весьма посредственного качества, но бывают удобны для проведения экспериментов по следующим причинам:

1) Они дешевые и ими при необходимости можно пожертвовать.

2) Они легко разбираются на части.

3) Регулировочная гайка на лазерном модуле такой указки пластмассовая и закреплена кое-как, поэтому легко поворачивается, позволяя сфокусировать или расфокусировать луч.

Я извлек из указки лазерный модуль и повернул гайку таким образом, чтобы сфокусировать луч, а затем установил вблизи от модуля диафрагму с двумя отверстиями (диаметр отверстий 0,3 мм, расстояние между центрами отверстий 1,5 мм):


На расстоянии 0,5 метра от диафрагмы лучи сходятся и начинают расходиться:

На расстоянии 4 метра от диафрагмы интерференционная картина имеет следующий вид:


Для того чтобы убедиться, что в данная картина является результатом взаимодействия фотонов, исходящих от разных отверстий, перекроем одно из них, например, верхнее. Результат будет следующий:

В своем эксперименте я создал два луча при помощи диафрагмы с двумя отверстиями.

Обсудим теперь другой способ.
Допустим, что лазерный луч при помощи системы зеркал разделили на два, а затем скрестили полученные лучи под острым углом (менее одного градуса). Вопрос к специалистам: вы точно уверены, что в этом случае лучи не будут взаимодействовать и, разойдясь в разные стороны, останутся такими же, какими были до пересечения друг с другом? 
 

Авторство: 
Авторская работа / переводика

Комментарии

Аватар пользователя АнТюр
АнТюр(12 лет 2 месяца)

интерференция световых лучей происходит на экране

Автор не понимает физику. Есть физическое явление "свет" и есть две разные модели его описания. "Луч" - это категория лучевой модели света, а интерференция - волновой.

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(8 лет 10 месяцев)

Умница! Почти как Внедорожников. Хотя, до Внедорожникова вам, док, как от Земли до Луны... ну или до Киева раком. Будем справедливы. 

В вакууме лучей нет. В смысле, видимых лучей нет. Ведь, что такое луч света (ну или лазера) в обывательском смысле этого слова, почему он виден со стороны? Мож, кто-нить из наших читателей и ответит... )

Аватар пользователя kvg1967
kvg1967(2 года 6 месяцев)

А по сути описанного в моей статье эксперимента можете что-нибудь сказать?


Вот два луча пересеклись в пространстве и от точки пересечения кроме двух основных лучей в разные стороны пошли узенькие лучики света.

Фотоны изменили направление движения в области пересечения лучей.
 

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(8 лет 10 месяцев)

Попробуйте провести этот эксперимент в вакууме. Да, достаточно будет откачать воздух до... эмм... до хотя бы одного атома в кубическом сантиметре. Этого, полагаю, будет достаточно.

Да, так вот, ваши же лучи проходят в воздухе. На молекулах которого они, соответственно, и рассеиваются. Под термином рассеивание надо понимать поглощение фотонов и их переизлучение. Отсюда и наблюдаются все эти эффекты с дополнительными "лучиками света".)

Аватар пользователя kvg1967
kvg1967(2 года 6 месяцев)

То есть вы считаете, что это воздух настолько сильно влияет на результат эксперимента?

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(8 лет 10 месяцев)

Да. Мы это обсуждали ещё с Аленом Аспе, во времена нашей студенческой молодости.)

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(8 лет 10 месяцев)

Впрочем, мне нравится направление вашей мысли. По всей видимости, вы имеете в виду интерференционную дорожку, образующуюся от пересечения двух лучей, по которой движутся частицы, создающие затем на экране интерференционную картину.)

Аватар пользователя kvg1967
kvg1967(2 года 6 месяцев)

Я имею в виду, что в точке пересечения лучей фотоны поменяли направление движения.
Если отодвинуть экран подальше, например, на расстояние 10 метров от диафрагмы с отверстиями, то картинка станет более тусклой, чем та, что видна на расстоянии в 4 метра, но ее форма не меняется.

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(8 лет 10 месяцев)

Нет, фотон это волна, пусть и виртуальная. И единственное, что может происходить при пересечении волн, это интерференция. То есть, получается интерференционная дорожка, на которую скатываются электроны и другие пробные частицы, участвующие в эксперименте.)

Аватар пользователя tiriet
tiriet(11 лет 8 месяцев)

как физик я категорически не согласен с Вашими формулировками. ни про виртуальную волну, ни про скатывание электронов и пробных частиц, ни про единственность возможного взаимодействия волн. это все антинаучная ересь.

Аватар пользователя tiriet
tiriet(11 лет 8 месяцев)

Вы упорно с представлениями классической физике лезете в квантовую. так не работает! квантовая физика переходит в классическую только на большом количестве частиц. рассматривать волны одиночных фотонов, не шаря в матаппарате квантовой физики- это сразу демонстрировать безграмотность и фатальное непонимание физики.

Фотоны не меняют направление движения никак, кроме как при взаимодействии с зарядом или гравитацией. заряды есть только у вещества.

Картинка не меняется не потому что фотоны изменили направление своего движения- картинка не меняется потому что Вы просто не можете заметить это изменение- длина когерентности в Вашем случае не превышена, поэтому Вы видите то, что видите. Отодвинете экран еще дальше и повысите чувствительность детектора- и ваша картинка не просто станет тусклой- она начнет размываться- потому что фотоны станут терять когеррентность, а еще дальше- и вместо интерференции пронаблюдаете просто размытое пятно без всяких полос. Просто Ваше оборудование не позволяет Вам такой эксперимент поставить- чувствительности не хватает, расстояний мало и прочее.

Аватар пользователя kvg1967
kvg1967(2 года 6 месяцев)

Замечательно!
То есть, потеряв когерентность, фотоны еще раз изменят направление движения?

Аватар пользователя Vit999
Vit999(8 лет 9 месяцев)

Попробуйте обдувать, например, точку пересечения потоком воздуха с разной скоростью.

Аватар пользователя kvg1967
kvg1967(2 года 6 месяцев)

Прекрасно, мои заметки о предрассудках и ловушках-заморочках уже дают некоторый результат!

Даже тролли заинтересовались проблемами теоретической физики!

Скрытый комментарий Повелитель Ботов (без обсуждения)
Аватар пользователя Повелитель Ботов
Повелитель Ботов(54 года 11 месяцев)

Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.

Аватар пользователя Kasapius
Kasapius(4 года 10 месяцев)

Природа фотона реально интересна. Меня вот занимает теория "старения" фотона, в виде потери энергии и....если это найдёт подтверждение, то многие теории и домыслы летят в корзину... включая расширение вселенной, кстати, и Нобелевскую придется вернуть))

Аватар пользователя Призрак большого леса

Не в зуб ногой в физике но если свет это волна, то она неизбежно должна терять свою энергию в передающей ее среде. Пусть даже эти потери бесконечно малы, помноженные на огромные расстояния обязаны быть заметными.

И да, "расширение фселенной" это как бы  - фантастише.

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(8 лет 10 месяцев)

Ой, да ну вас, батенька, тоже мне ни в зуб ногой! Да уже одно понимание того, что вы только что сказали, поднимает вас... эмм... поднимает... ну, кароч, поднимает, вот!

Да, действительно, волна должна терять переносимую ей энергию. И в качестве примера возьмём круговую волну на поверхности воды. С ростом диаметра увеличивается и длина окружности, не так ли? Соответственно, должна уменьшаться... что? Правильно, уменьшается амплитуда волны.

Тээкс... ну-с, а теперь представьте, что есть предельная минимально возможная амплитуда волны. Ну, точно так же, как есть предельная минимально возможная длина, так называемая планковская длина. И что прикажете делать? Ну, некуда уже дальше уменьшаться амплитуде, не-ку-да!)

Аватар пользователя tiriet
tiriet(11 лет 8 месяцев)

1) лучи света не взаимодействуют друг с другом (с пояснением, что если лучи очень яркие, то все же взаимодействуют);

опять врете. нет такого пояснения. от яркости лучей их взаимодействие никак не возникает. существует крайне редкий квантовый механизм- распад фотона на электрон-позитронную пару с быстрой последующей аннигиляцией этой пары назад в такой же фотон, и существует возможность взаимодействия одного фотона с такой электрон-позитронной парой от внезапно распавшегося другого фотона. но этот механизм к яркости лучей никакого отношения не имеет. и к взаимодействию лучей (как лучей!)- тоже не имеет. это крайне редкое одиночное взаимодействие двух высокоэнергетических фотонов. и только высокоэнергетических- зарегистрированы единичные случаи такого распада гамма-квантов высоких энергий. это к Вашему вопросу о взаимодействии лучей вообще никаким боком. Я этот механизм исключительно из природной честности и занудства привел- ибо "фотоны" технически вот так вот могут. а то, что фотоны красного света от лазера так могут в масштабах всей Вселенной от всех указок 1 раз в миллиард лет- так это Вы проигнорили и про какую-то интенсивность стали втирать. не надо так!

Допустим, что лазерный луч при помощи системы зеркал разделили на два, а затем скрестили полученные лучи под острым углом (менее одного градуса). Вопрос к специалистам: вы точно уверены, что в этом случае лучи не будут взаимодействовать и, разойдясь в разные стороны, останутся такими же, какими были до пересечения друг с другом? 

да, уверены. и наблюдаем реально- интерференция пучков наблюдается только в зоне их взаимного перекрытия. После прохождения зоны перекрытия пучки абсолютно никак не изменяются. Ваша картинка с двухщелевым опытом в данном случае не являет иллюстрацией эффекта, потому что от двух щелей идут не лучи! от двух щелей идут расходящиеся конические пучки света, и поэтому выделить там отдельно зоны пересечения пучков и зоны их одиночного движения невозможно- это два перекрывающихся конуса на всей своей длине. Но такой эксперимент легко ставится, если взять две разнесенные щели и свет от них направить на фокусирующую призму. тогда после призмы мы получим два когеррентных луча, сходящихся под малым углом и с четко выделенной зоной пересечения и интерференции и с четким расхождением лучей после прохождения этой зоны. и в зоне перекрытия интерференция будет, а после прохождения этой зоны- это будет два абсолютно неизменных нормальных луча. это все проверено в университетской лаборатории по физике, не светите своей безграмотностью.

и диагностировать интерференцию мы можем только детектором, на котором фотоны света взаимодействуют с веществом детектора и исчезают. именно поэтому я Вам и говорю, что интерференция наблюдается! это важно- НАБЛЮДАЕТСЯ- только на веществе. перераспределение интенсивности полей в пространстве есть только в теории, интерференция в пространстве есть тоже только в теории, а наблюдается на практике- только последствия интерференции при взаимодействии света с веществом!- при рассеянии на экране, при поглощении на матрице фотка или на колбочках и трубочках глазика или при воздействии на фотоумножитель или фотодиодный детектор или на подвижные заряды радиоантенны. без вещества интерференция не диагностируется никак ваще.

Аватар пользователя kvg1967
kvg1967(2 года 6 месяцев)

А какую величину имел угол между лучами в описанном вами эксперименте с призмой?

Аватар пользователя Dwarf
Dwarf(8 лет 7 месяцев)

и диагностировать интерференцию мы можем только детектором, на котором фотоны света взаимодействуют с веществом детектора и исчезают. именно поэтому я Вам и говорю, что интерференция наблюдается! это важно- НАБЛЮДАЕТСЯ- только на веществе. перераспределение интенсивности полей в пространстве есть только в теории, интерференция в пространстве есть тоже только в теории, а наблюдается на практике- только последствия интерференции при взаимодействии света с веществом!- при рассеянии на экране, при поглощении на матрице фотка или на колбочках и трубочках глазика или при воздействии на фотоумножитель или фотодиодный детектор или на подвижные заряды радиоантенны. без вещества интерференция не диагностируется никак ваще.

И температура наблюдается только на веществе - термометром там, рецепторами кожи, на колбочках и трубочках глазика. А без всего этого температура - всего лишь теория.

Линейный размер предмета - такая же фигня. Если мы предмет не наблюдаем, то его линейный размер есть только в теории.

Не надоело этот ненаучный бред нести?

Аватар пользователя kvg1967
kvg1967(2 года 6 месяцев)

Наблюдаю я интерференционную картину на экране (лист плотного картона формата А4), а взаимодействие фотонов происходит в области пересечения лучей.

Аватар пользователя Dwarf
Dwarf(8 лет 7 месяцев)

В случае коаксиальных лучей интерференция будет на всей длине когерентности. Более того, школьное определение когерентности неверное- лучи с разными частотами и изменяющимся сдвигом фазы прекрасно интерферируют. Например, в интерферометре Hewlett-Packard с лазером на эффекте Зеемана интерферируют два луча с разностью частот 2 МГц + фазовый сдвиг от изменения длины плечей интерферометра. Мы делали интерферометры на лазерах ЛГН-302, где интерферировали два луча с разностью частот 640 МГц + фазовый сдвиг.

Аватар пользователя kvg1967
kvg1967(2 года 6 месяцев)

А как проявляют себя биения?
Луч колеблется из стороны в сторону?
Если вместо навороченного датчика используется экран из листа картона, то что нарисует на нем луч: линию или окружность?

Аватар пользователя Dwarf
Dwarf(8 лет 7 месяцев)

Биения себя проявляют максимумами и минимумами по длине луча. На картонном экране будет изменяться яркость пятна, если его двигать вдоль луча. Это если лучи точно коаксиальны (соосны). Если не соосны, будут полоски, чем больше угол между лучами, тем Уже полоски.

Аватар пользователя kvg1967
kvg1967(2 года 6 месяцев)

Не понял …
Фотоны собираются в сгустки и эти сгустки перемещаются вдоль луча?
 

Аватар пользователя Dwarf
Dwarf(8 лет 7 месяцев)

По оси абцисс - расстояние от источника излучения. Если фаза одного из лучей изменяется, то максимумы и минимумы движутся вдоль луча.

Аватар пользователя kvg1967
kvg1967(2 года 6 месяцев)

Вот и получается при переходе от волновой теории света к фотонам, что фотоны собираются в сгустки.

Аватар пользователя Dwarf
Dwarf(8 лет 7 месяцев)

А зачем куда-то переходить? Свет - он дуален, но един. Часть его свойств хорошо описывается корпускулярной теорией, часть - волновой. Зачем натягивать корпускулу на волну, а сову на глобус?

Аватар пользователя kvg1967
kvg1967(2 года 6 месяцев)

Корпускулярно-волновая теория – это типичная химера.
Проблемы в электродинамике начались с небольших недоделок и недоработок, допущенных в XIX веке.
Размножение ошибок – опасное явление.
Ошибки постепенно расползлись не только по разным подразделам электродинамики, но и по смежным разделам теоретической физики.

Если инженеры и изобретатели недопонимают физические явления, развитие техники замедляется, а стоимость проектирования различных устройств растет. Дыры в теории приходится затыкать путем перебора большого количества вариантов действий.

Аватар пользователя Dwarf
Dwarf(8 лет 7 месяцев)

Это не химера, это две модели, на основании которых можно делать расчеты и воплощать в жизнь различные приборы. Например, интерферометры для измерения перемещений, интерферометры Фуко и пр. рассчитываются и воплощаются на основании волновой модели. Зачем сюда натягивать корпускулярную модель, мне решительно непонятно.

Аватар пользователя kvg1967
kvg1967(2 года 6 месяцев)

Гибрид ежа с ужом – это именно химера!
И нет, я не предлагаю воскрешать корпускулярную модель.
Я предлагаю вам подумать, что будет при переходе от старой (XVII-XIX веков) волновой модели к фотонам.
Объяснить описанный вами результат эксперимента (периодическое изменение яркости) можно только тем, что фотоны собираются в сгустки.

Аватар пользователя Dwarf
Dwarf(8 лет 7 месяцев)

Гибрид ежа с ужом – это именно химера!

Если свет проявляет корпускулярно-волновой дуализм, то кто нас обязывает использовать единственную модель? Если свет дуален, то и модель должна быть дуальной.

Я предлагаю вам подумать, что будет при переходе от старой (XVII-XIX веков) волновой модели к фотонам.

Зачем от нее переходить, если она достаточно точно для практических целей описывает действительность?

Объяснить описанный вами результат эксперимента (периодическое изменение яркости) можно только тем, что фотоны собираются в сгустки.

Результат эксперимента отлично описывает волновая модель. И не надо лохматить бабушку.

А в проводах при сложении двух или более синусоидальных колебаний что в сгустки собирается?

Аватар пользователя kvg1967
kvg1967(2 года 6 месяцев)

Результат моего эксперимента с пересекающимися под острым углом лучами не объясняют ни корпускулярная, ни волновая модель!

Аватар пользователя Dwarf
Dwarf(8 лет 7 месяцев)

Из поколения в поколение физикам с детства вбивают в головы следующие представления:

1) лучи света не взаимодействуют друг с другом (с пояснением, что если лучи очень яркие, то все же взаимодействуют);

2) фотоны не взаимодействуют друг с другом (опять же с оговорками про интенсивность излучения);

3) интерференция световых лучей происходит на экране.

Это вы сами придумали и сами же опровергаете? Забавно. Мне начиная со школы вбивали прямо противоположное.

Аватар пользователя kvg1967
kvg1967(2 года 6 месяцев)

А что именно вам говорили?

Аватар пользователя Dwarf
Dwarf(8 лет 7 месяцев)

Лучи света и фотоны взаимодействуют друг с другом (при определенных условиях, когерентность и все такое) - получается интерференция.

Интерференционная картина получается в пространстве, независимо от наличия экрана.

Аватар пользователя tiriet
tiriet(11 лет 8 месяцев)

мы на разных факультетах учились. с точки зрения современной квантовой теории и стандартной модели фотоны- это кванты колебаний электромагнитного поля. электромагнитное поле взаимодействует только с зарядами. само с собой электромагнитное поле  не взаимодействует. поэтому и фотоны тоже взаимодействуют только с зарядами, друг с другом в силу того, что сами фотоны заряда лишены полностью- они не взаимодействуют. Интерференция- это явление сложения волн. да, амплитуды колебаний электромагнитных волн в пучках света- складываются в пространстве. Это приближенное описание поведения ансамбля (большого!) фотонов, которые в большой группе ведут себя как будто это классическая поперечная волна, в которой реально все выглядит для макроскопического наблюдателя на больших временах и на больших выборках частиц как понятные колебания. Да, мы можем в первом приближении считать, что амплитуды волн от отдельных фотонов складываются строго классически. Но мы при этом видим очень странное- какое бы количество красных фотонов мы не складывали, и какая бы большая амплитуда колебаний электромагнитного поля в сумме не получалась- это поле не может вырвать электрон из атома ртути. никогда. но как только мы берем хотя бы один синий фотон- с мизерной амплитудой электромагнитного поля в нем одном- он с легкость на раз вырывает этот же электрон из атома ртути. и это странно.

Электромагнитное поле как нам кажется- описывается электродинамикой Максвелла, а в ней ускоренные заряды обязательно излучают свет. и по этой причине долго не признавалась модель атома Бора- в которой электрон летает по кругу с ускорением. потому что он должен излучать, а не излучает. И черное нагретое тело излучает какую-то ерунду, которую невозможно описать в рамках классической физики. Поэтому и появилась квантовая физика. И она утверждает, что да, амплитуды фотонов локально складываются. Но сами фотоны друг с другом ваще никак не взаимодействуют, никак друг на друга не влияют и вообще- между моментом возникновения фотона и моментом его аннигиляции его свойства никак изменить невозможно. но свойства все у него квантовые, имеют имманентно присущую им вероятностную природу (никто не понимает, что это такое на самом деле значит, но это вот так есть и все) и единственно, что мы можем сделать с фотоном- это провзаимодейтствать с ним с помощью какого-нибудь заряда, на котором фотон исчезнет, а заряд получит прибавку импульса и энергии. Все. так вот теперь возвращаемся к интерференции- я говорю, что интерференция _наблюдается_ только на экране. потому что мы фотоны в жизни вообще не наблюдаем никак- мы только видим результат воздействия этих фотонов на вещество. в полете факт существования фотона мы установить не можем. только можем апостериори узнать, что фотон был и повоздействовал на что-то. Поэтому и интерференцию, как перераспределение интенсивности света- мы видим только на экране. после рассеяния света этим самым экраном. и видим мы не взаимодейтсвие  фотонов друг с другом, а видим мы взаимодействие фотонов с веществом экрана. Видим не  перераспределение самих фотонов, не изменение траекторий их движения, и даже не факт сложения амплитуд волн (хотя и похоже на это!) а видим именно перераспределение частоты взаимодействия фотонов с отдельными областями экрана. И это перераспределение прекрасно описывается классической волновой оптикой- которой Вы и придерживаетесь- пока у нас очень толстый поток фотонов. А как только поток фотонов перестает быть таким толстым- то мы внезапно понимаем, что волновая оптика работать уже перестала, а результат наблюдений такой, как будто она работать продолжает.

И еще раз напоминаю тонкости терминологии- я придерживаюсь определения "взаимодейтсвуют" как "изменяют свойства друг друга". А при интерференции свойства пучков не меняются. локально в зоне их пересечения- да, меняются амплитуды колебаний полей, меняется картина взаимодействия пучков с веществом (влияние пучков на вещество меняется) но свойства самих пучков- направление движения фотонов, их количество и прочее- не меняются ваще никак, влияния пучков именно друг на друга- нет. и единственное проявление этой самой интерференции- это изменение картины взаимодействия пучков света с веществом- изменение рассеяния на экране, изменение взаимодействия с молекулами фотопластинки, с детекторами ПЗС-матрицы или еще с каким другим веществом. никакого другого способа обнаружить интерференцию без взаимодействия с веществом у нас нет. А раз так- то вопрос- где конкретно происходит интерференция- перестает быть таким очевидным и становится очевидным по-другому.

Аватар пользователя Dwarf
Dwarf(8 лет 7 месяцев)

это поле не может вырвать электрон из атома ртути

А для фотоэлектронной эмиссии надо применять корпускулярную модель. Не надо натягивать волновую.

никакого другого способа обнаружить интерференцию без взаимодействия с веществом у нас нет.

Если вы ее не можете обнаружить, это не значит, что ее нет. Это значит, что она есть и именно такая, как предсказывает волновая теория.

А раз так- то вопрос- где конкретно происходит интерференция- перестает быть таким очевидным и становится очевидным по-другому.

Не так. Интерференция происходит в пространстве. Даже в вакууме. Ибо вещество никак не влияет на интерференцию, а влияют только свойства световых лучей и ничего больше. Расскажите, почему не интерферируют два когерентных луча с ортогональными поляризациями. Если угол отличается от 90 град - интерферируют. С круговыми поляризациями - интерферируют С эллипсными - тоже интерферируют. А вот с ортогональными - нифига. Хоть ты тресни. Хоть какой экран ставь.

Аватар пользователя tiriet
tiriet(11 лет 8 месяцев)

интерференция- есть, но на фотоны она не влияет. фотоны при интерференции остаются абсолютно неизменными.

мы по-разному смотрим на смысл термина "интерференция". Я придерживаюсь точки зрения, что свойства фотонов при интерференции не меняются никак вообще. Стандартная модель меня поддерживает в этом мнении. у Вас- другая точка зрения. и мне она даже понятна, как и понятна ее ущербность. ну, и ладно- я с этим пониманием как-нибудь проживу.

поляризация фотона (квантового фотона, а не того, че Вы там себе про него придумываете) описывается поляризационной матрицей с тремя параметрами Стокса. у перпендикулярно-поляризованных фотонов матрицы поляризации не имеют совпадающих ненулевых элементов- поэтому интерференции для них нет. кругополяризованный фотон имеет все три параметра Стокса ненулевые- поэтому интерферирует с любыми другими фотонами- какой-то из параметров Стокса полюбому попадет на ненулевой для другого фотона.

ваши отсылки к тому, что для фотоэмиссии нужно применять другую модель- это немного странно. Квантовая механика как раз и родилась из-за необходимости увязать две противоречивые модели, если б можно было просто так жить с двумя противоречащими друг другу моделями- КМ бы не возникла. но когда она возникла- то оказалось, что она сложновата для восприятия. бывает.

Аватар пользователя Dwarf
Dwarf(8 лет 7 месяцев)

поляризация фотона (квантового фотона, а не того, че Вы там себе про него придумываете) описывается поляризационной матрицей с тремя параметрами Стокса. у перпендикулярно-поляризованных фотонов матрицы поляризации не имеют совпадающих ненулевых элементов- поэтому интерференции для них нет. кругополяризованный фотон имеет все три параметра Стокса ненулевые- поэтому интерферирует с любыми другими фотонами- какой-то из параметров Стокса полюбому попадет на ненулевой для другого фотона.

Ткните пальцем, где тут хоть что-нибудь про вещество, на котором фотоны что-то там делают. :)

если б можно было просто так жить с двумя противоречащими друг другу моделями

Модель человеку нужна для того, чтобы обсчитать явление и использовать явление на практике. Интерференцию я буду обсчитывать по волновой модели, а фотоэлектронную эмиссию - по корпускулярной. И у меня не будет абсолютно никакого противоречия.

Аватар пользователя tiriet
tiriet(11 лет 8 месяцев)

Ткните пальцем, где тут хоть что-нибудь про вещество, на котором фотоны что-то там делают. :)

а тут и нет- вещество появится, когда мы попытаемся хоть что-то измерить у этих фотонов! потому что без вещества мы ничего у фотона измерить не можем вообще. а для измерения этой самой напряженности как нам кажется складывающихся полей нам надо поместить под воздействие света вещество и посмотреть- как это вещество изменится. и пока мы не лезем в тонкости и дебри нас прекрасно устраивает волновая оптика. но в волновой оптике нет - принципиально нет!- фотонов! в ней есть только непрерывные волны. и эта волновая оптика принципиально не описывает фотоэффект. поэтому не "я тут буду волновую оптику использовать, а тут- корпускулярную"- меня так не устраивает- мне нужна общая теория, которая описывает все и которая сама превращается в волновую там, где надо, и в корпускулярную- там где это надо. и она есть- квантовая механика. и в этой КМ внезапно интерференция оказывается чуточку более сложным явлением, чем это рисуете Вы. Но вот фишка в том, что Вам для Ваших экспериментов достаточно волнового приближения, и Вы упорно его и несете, доказывая, что раз в Вашем случае этого достаточно, а копать глубже- смысла нет. ну и не копайте. А у меня фотоны взаимодействуют только с веществом, а друг с другом- не взаимодействуют, и любые изменения свойств фотонов происходят только при взаимодействии с веществом. и интерференция, такая простая и понятная любому оптику- у меня тоже проявляется (ПРОЯВЛЯЕТСЯ!) только при взаимодействии фотонов с веществом, и хотя Вам и кажется, что простого волнового приближения достаточно- я так не считаю. И я уже догадался, что у Вас нет противоречия между волновой и корпускулярной моделями, физики совершенно зря парятся вопросом корпускулярно-волнового дуализма и это все ересь и профанация. довольно тут- волна, тут- частица, а выбирать, где что- мы будем Дварфа спрашивать, он знает. :-)

Аватар пользователя Dwarf
Dwarf(8 лет 7 месяцев)

потому что без вещества мы ничего у фотона измерить не можем вообще

Ну надо же. Без вещества мы вообще ничего измерить не можем, даже размеры листа бумаги. А фотоны интеферируют сами по себе, без всякого вещества.

нам надо поместить под воздействие света вещество и посмотреть- как это вещество изменится

Никак не изменится. И на интерференцию не оказывает вообще никакого влияния.

поэтому не "я тут буду волновую оптику использовать, а тут- корпускулярную"- меня так не устраивает

Да мало ли, что кого не устраивает. Меня, например, не устраивает, что в сопромате деталь принято рассчитывать аж по трем теориям прочности - банальную железяку. А фотон вообще движется со скоростью света и является релятивистским объектом.

А у меня фотоны взаимодействуют только с веществом

Ага. В виде фотоэффекта, например.

а друг с другом- не взаимодействуют

Вполне себе взаимодействуют - нитереферируют, например.

и любые изменения свойств фотонов происходят только при взаимодействии с веществом

Не только. И при взаимодействии с другими фотонами тоже. И опять же, что имеется в виду под свойствами? Вот берем два банальных маятника и вешаем на общий подвес - маятники начнут влиять друг на друга, их колебания будут складываться. При этом каждый из маятников остался точно таким же, каким он был до их совмещения - его свойства ниразу не изменились. Вот и с фотонами также - при интерференции их колебания складываются, при этом каждый из фотонов не меняется.

и интерференция, такая простая и понятная любому оптику- у меня тоже проявляется (ПРОЯВЛЯЕТСЯ!) только при взаимодействии фотонов с веществом

А линейный размер проявляется, когда мы линейку прикладываем. Но он существует и без линейки. Дайте определение термину "проявляется".

И я уже догадался, что у Вас нет противоречия между волновой и корпускулярной моделями

Нету. Откуда бы им взяться, если у такого объекта, как фотон, есть как свойства частицы, так и свойства волны? Создатель нам дал дуализм света, мы создали две теории, описывающие этот дуализм. Были бы у света еще какие-то свойства, были бы и соответствующие теории.

это все ересь и профанация

Да, то, что вы пишите - ересь и профанация. Натягивание совы на глобус.

довольно тут- волна, тут- частица, а выбирать, где что- мы будем Дварфа спрашивать, он знает

Ну если своих мозгов не хватает, то можно и меня спросить.

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(8 лет 10 месяцев)

Если фотон это волна, то почему от лазерного луча интенсивностью в один фотон в секунду никогда не срабатывают 2 детектора одновременно? 

Что, трудно сделать такую установку? Окей, пусть будет 1 000 фотонов в секунду... и 1 000 + 1 детектор, размещённых в площади пятна от лазерного луча. И никогда у вас не сработают одновременно все детекторы!

Да и тысяча детекторов будет срабатывать не каждый раз, отнюдь! Можете сами подсчитать вероятность этого события.

Ладно, вот вам подсказка. Возьмём 2 детектора и луч лазера интенсивностью в 1 фотон в секунду. Число состояний системы будет равно 4. В смысле:

1. оба фотона попали в левый детектор;

2. оба фотона попали в правый детектор;

3. фотон №1 попал в левый детектор, а фотон №2 - в правый;

4. фотон №1 попал в правый детектор, а фотон №2 - в левый.

Всё, мы перечислили все варианты. Будем считать, что их вероятности равны 1/4. Ну-с, и какой же вывод можно сделать?

Реализуются все варианты! И мы можем в этом убедиться! Ну и действительно, проделайте этот опыт хотя бы тысячу раз, и вы увидите, что каждый вариант реализовывался примерно 250 раз из 1000. Дальше объяснять?

С нашей точки зрения все эти 1000 попыток разделены временными интервалами. А с точки зрения фотонов - нет! С их точки зрения они разделены... расстояниями. Что, впрочем, одно и то же... )

Аватар пользователя Dwarf
Dwarf(8 лет 7 месяцев)

Зачем вы процессы, описываемые корпускулярной моделью, пытаетесь описать волновой моделью? И наоборот? Это какое-то модное извращение - пытаться описать явление, используя негодную модель этого явления?

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(8 лет 10 месяцев)

 Да, спасибо за понимание. Откровенно говоря, в системе отсчёта фотона нет не только времени, но и расстояния. Да, такое вот неметрическое пространство. Но, об этом - завтра. )

Аватар пользователя pn
pn(3 года 9 месяцев)

нет никаких лучей. есть пучок фотонов. сами фотоны не взаимодействуют между собой, банально потому что они сами переносчики электромагнитного взаимодействия. 

Аватар пользователя genby
genby(9 лет 1 неделя)

Принято считать, что интерференционная картина формируется на экране, я же полагаю, что на экране только отображается результат взаимодействия фотонов между собой, причем это взаимодействие может завершиться задолго до того, как фотоны попадут на экран.

посмотри кино на 3,44 и 10,35 минуте о поведении фотонов

Аватар пользователя kvg1967
kvg1967(2 года 6 месяцев)

Этот видеоролик – очередной пример того, как до сих пор для объяснения физических явлений используются устаревшие модели начала XIX века.


Аналогия с волнами на поверхности жидкости была наглядной, но некорректной, и так хорошо запутала теоретиков, что они до сих пор с фотонами разобраться не могут.

Аватар пользователя kvg1967

Страницы