Куда девается энергия при интерференции?

vicont · 06/12/09 611

AlexDem в сообщении #321619 писал(а):

Ограниченный размер волнового пакета автоматом приводит к отсутствию монохроматичности (свойства преобразования Фурье). ИгорЪ, а что Вы хотели вытянуть из задачи?

Если честно, то впервые слышу, что реальность подстраивается по какие-то формулы... :-)

Если из источника вылетело десять одинаковых фотонов, то можете исписать формулами преобразований все тетради, все стены, заборы, но все равно будет десять одинаковых фотонов. Объективность реальности, однако.

lel0lel в сообщении #321765 писал(а):

Раз вы это утверждаете, то значит не рисовали картинку. Пример именно для этого и приводился. Для волн, которые полностью гасят при встрече какой-нибудь из векторов, при этом другой вектор увеличивается в два раза.

Это ваше высказывание следует понимать следующим образом: интерференционная картинка интерференцией не объясняется?

tola в сообщении #322648 писал(а):

Предлагаю, уточнить (вспомнить первоначальный вопрос).У нас есть два отдельных когерентных пучка света. Надо их совместить по всей длине и заставить интерферировать в противофазе, так,чтобы оба пучка погасили друг друга.

А зачем мучиться? Отдельные... когерентные.... Возьмем обычный источник света. Фотоны определенной частоты излученные в одном направлении достаточно равномерно распределены по фазам. Одиночный фотон очень даже когерентный пучок света. И ему всегда найдется в комплект фотон, находящийся в противофазе. Таким образом свет от обычного источника можно считать совокупностью отдельных когерентных пучков света, совмещенных по всей длине в противофазе. Причем, чем мощнее источник света, тем точнее это описание соответствует действительности.
Если бы свет был волной и эти волны при наложении способны были бы уничтожить друг друга, то звезд бы мы не видели, поскольку, чем мощнее источник света, тем более полно проинтерферируют и погасят друг друга испущенные источником волны.

AlexDem · 07/08/06 ∞ 3474

vicont в сообщении #322675 писал(а):

Если честно, то впервые слышу, что реальность подстраивается по какие-то формулы... :-)

Если из источника вылетело десять одинаковых фотонов, то можете исписать формулами преобразований все тетради, все стены, заборы, но все равно будет десять одинаковых фотонов. Объективность реальности, однако.

Что-то у Вас реальность - как продажная девка, хочет - подстраивается под формулы, не хочет - не подстраивается. Коли свет - волна, так значит и все формулы касательно волны здесь справедливы. Если не справедливы, то свет - не волна. Если вылетело десять каких-то непонятных фотонов (в том смысле - что не описываемых волновыми уравнениями), то откуда возьмётся интерференция?

vicont в сообщении #322675 писал(а):

Возьмем обычный источник света.

А где Вы найдёте мощный точечный источник света?

vicont · 06/12/09 611

AlexDem в сообщении #322714 писал(а):

Что-то у Вас реальность - как продажная девка, хочет - подстраивается под формулы, не хочет - не подстраивается.

Да это не у меня. Это вы ее таковой считаете. Если луч, то монохроматический, а если из луча вырезать участок, то монохроматичность исчезает, поскольку вы использовали фурье-преобразование.

AlexDem в сообщении #322714 писал(а):

Коли свет - волна, так значит и все формулы касательно волны здесь справедливы. Если не справедливы, то свет - не волна.

Да свету неплевать считаете вы его волной или нет. Тут ситуация немного другая. Взяли мы математическую модель того, что мы называем волной. Попробовали по ней посчитать интерференцию. Совпало с экспериментом. Радостно начали кричать: Волна, волна!!!
Попробовали по той же модели фотоэффект посчитать, не получилось ни фига. Начали вздыхать: От черт, не волна, однако....
А потом поразмыслили и сказали: А чего печалиться то? Свет одновременно и волна и не волна, корпускулярно-волновой дуализм... Во как!!!

Кстати, геометрия органических молекул великолепно рассчитывается по модели - шарики на пружинках. Так что, они в самом деле шарики на пружинках?

AlexDem в сообщении #322714 писал(а):

Если вылетело десять каких-то непонятных фотонов (в том смысле - что не описываемых волновыми уравнениями), то откуда возьмётся интерференция?

Да вот тото и оно, что неоткуда ей взяться. И интерференционная картинка образуется не наложением, а непопаданием фотонов в определенные участки экрана.

-- Сб май 22, 2010 14:33:39 --

AlexDem в сообщении #322714 писал(а):

А где Вы найдёте мощный точечный источник света?

А зачем его искать?

AlexDem · 07/08/06 ∞ 3474

vicont в сообщении #322735 писал(а):

Да это не у меня. Это вы ее таковой считаете. Если луч, то монохроматический, а если из луча вырезать участок, то монохроматичность исчезает, поскольку вы использовали фурье-преобразование.

Вы не поняли. Применив преобразование Фурье мы просто перешли в другое представление, из амплитудного в частотное, о котором и говорим. Когда волна бесконечная, то в частотном представлении ей соответствует дельта-функция, бесконечно узкий пик. Иначе - набор частот. Об этом знает любой радиолюбитель.

vicont в сообщении #322735 писал(а):

Да свету неплевать считаете вы его волной или нет. Тут ситуация немного другая. Взяли мы математическую модель того, что мы называем волной. Попробовали по ней посчитать интерференцию. Совпало с экспериментом. Радостно начали кричать: Волна, волна!!!Попробовали по той же модели фотоэффект посчитать, не получилось ни фига. Начали вздыхать: От черт, не волна, однако....А потом поразмыслили и сказали: А чего печалиться то? Свет одновременно и волна и не волна, корпускулярно-волновой дуализм... Во как!!!

Всё верно - мы нашли границы применимости моделей. При распространении света никто никаких отличий от волны при рассматриваемых условиях ещё не находил.

vicont в сообщении #322735 писал(а):

Кстати, геометрия органических молекул великолепно рассчитывается по модели - шарики на пружинках. Так что, они в самом деле шарики на пружинках?

А фотоны как - в самом деле фотоны? Вы задаёте странные вопросы, как будто вообще возможно некое "истинное" описание вне какой-либо модели. Любое описание - всегда модель.

vicont в сообщении #322735 писал(а):

Да вот тото и оно, что неоткуда ей взяться. И интерференционная картинка образуется не наложением, а непопаданием фотонов в определенные участки экрана.

В процессе распространения света никакого экрана нет. А при поглощении волновая модель не применима.

vicont в сообщении #322735 писал(а):

А зачем его искать?

Вы же предлагали интерференцию в одном луче. А так-то можно и лучи разных лазеров скрестить...

vicont · 06/12/09 611

AlexDem в сообщении #322751 писал(а):

Всё верно - мы нашли границы применимости моделей. При распространении света никто никаких отличий от волны при рассматриваемых условиях ещё не находил.

Ну, геометрическая оптика с напрягом в волновую модель втискивается...

AlexDem в сообщении #322751 писал(а):

А фотоны как - в самом деле фотоны?

Фотоны в самом деле фотоны. Вот только что это такое пока непонятно.

AlexDem в сообщении #322751 писал(а):

Вы задаёте странные вопросы, как будто вообще возможно некое "истинное" описание вне какой-либо модели. Любое описание - всегда модель.

Абсолютно согласен. Наше сознание опрериет исключительно моделью реальности. И при этом надо постоянно решать проблему соответсвия этой модели реальности.

AlexDem в сообщении #322751 писал(а):

В процессе распространения света никакого экрана нет. А при поглощении волновая модель не применима.

Прежде чем поглотиться он должен до места поглощения распространиться. Получается следующая картина. Приходят две волны к какой-то точке экрана, там устраивают совещание, в результате решают, что это плохая точка. И отправляются поглощаться в другое место. Чтобы не нарушить закон сохранения энергии.
Согласен. Мягко говоря странная картина.

AlexDem в сообщении #322751 писал(а):

Вы же предлагали интерференцию в одном луче. А так-то можно и лучи разных лазеров скрестить...

А что, собственно говоря, вас смущает? Чем луч света от точечного источника отличается от луча испущенного неточечным источником? И чем отличается луч света, в котором присутствуют фотоны всех фаз от луча в котором у них только две противоположные фазы?

lel0lel · 20/04/10 1776

(Оффтоп)

vicont в сообщении #322866 писал(а):

Ну, геометрическая оптика с напрягом в волновую модель втискивается...

Точно, особенно если ничего о последней толком не знаешь.

vicont в сообщении #322866 писал(а):

Фотоны в самом деле фотоны. Вот только что это такое пока непонятно.

Ясно одно: фотон - он хитёр.

Все остальные высказывания не оставляют сомнений, что автор исходит с глубоко механистических позиций. Это даже в принципе и не плохо, что же плохого, если ему так понятнее и нагляднее. Удивляет то, что слушать других, а тем более читать что-либо противоречащее его взглядам он столь же упрямо не намерен.

AlexNew · 28/06/08 1706

vicont писал(а):

Фотоны в самом деле фотоны. Вот только что это такое пока непонятно.

Может стоит в таком случае книжечку по КТП почитать? там есть про это.
если в кратце, то неважно поле класическое или квантавое, решать придется обычные волновые уравнения, а уже потом решение можно представить в виде суперпозиции осциляторов, которые полезны при описании взаимодеиствия. Дуализм волны частицы это просто слова обозначающие решение уравнений поля и описания его взаимодействия.

AlexDem · 07/08/06 ∞ 3474

vicont, Вы всё свалили в одну кучу. Если рассматривать геометрическую оптику, то причём здесь интерференция? Вы пытаетесь прикрутить не ту модель, вот она и не прикручивается - она существенно уже и ряд явлений учесть не в состоянии. Что такое фотоны становится ясно только в более детальной модели, AlexNew уже сказал какой.

vicont в сообщении #322866 писал(а):

Прежде чем поглотиться он должен до места поглощения распространиться. Получается следующая картина. Приходят две волны к какой-то точке экрана, там устраивают совещание, в результате решают, что это плохая точка. И отправляются поглощаться в другое место. Чтобы не нарушить закон сохранения энергии. Согласен. Мягко говоря странная картина.

Вы путаете КМ и классику. В класссике таких проблем у света нет - он распространился как волна, образовал максимумы и минимумы, а потом в местах максимумов спокойно себе поглотился.

vicont в сообщении #322866 писал(а):

А что, собственно говоря, вас смущает? Чем луч света от точечного источника отличается от луча испущенного неточечным источником? И чем отличается луч света, в котором присутствуют фотоны всех фаз от луча в котором у них только две противоположные фазы?

Если свет испущен неточечным источником, то две волны будут исходить из разных точек, поэтому надеяться на совмещение этих волн по всему пространству не приходится.

vicont · 06/12/09 611

AlexDem в сообщении #322964 писал(а):

vicont, Вы всё свалили в одну кучу.

Неправда, это не я, это фотоны все в кучу свалили. :-)

AlexDem в сообщении #322964 писал(а):

Если рассматривать геометрическую оптику, то причём здесь интерференция?

Не, ну если рассматривать геометрическую оптику, тогда конечно. Но это не слишком интересно. Гораздо интереснее рассматривать явления, в которых участвует свет. И вот в множестве этих явлений есть подмножество, которое физика смогла описать при помощи модели, названной геометрической оптикой.
Кстати, в то время свет считали потоком частиц.
А когда наткнулись на другое подмножество явлений с участием света (дифракция и интерференция) то оказалось, что геометрическая оптика здесь уже не работает. Пришлось придумывать новую модель, уже волновую.
Но ведь и в одних явлениях, и в других участвует один и тот же свет. Вполне логично, что и модель поведения света должна быть одна. Поэтому пришлось приспосабливать волновую модель к классу явлений, являвшихся областью определения геометрической оптики.
Вот о том, что это было весьма непросто, я и сказал. И при чем здесь куча?

AlexDem в сообщении #322964 писал(а):

В класссике таких проблем у света нет - он распространился как волна, образовал максимумы и минимумы, а потом в местах максимумов спокойно себе поглотился.

Да помилуйте!!! О каких проблемах у света вы говорите?!!! Да у него нет вообще никаких проблем. Он себе спокойно излучается, распространяется поглощается.... Это у нас проблемы, как описать его поведение.
Рассказ о максимумах и минимумах это красиво. Вот только маленькая деталь, портящая всю красоту. Энергия должна из областей минимумов перейти в области максимумов. Ладно бы у нас мировой эфир был.... Тогда хоть как-то можно было бы этот процесс представить.
Ну ладно, с интерференционной картинкой... А вот с просветлением оптики в волновой модели вобще полный мрак. Две отраженные волны наложились и в результате оказались с противоположной стороны линзы.
Круто, не правда ли?

AlexDem в сообщении #322964 писал(а):

Если свет испущен неточечным источником, то две волны будут исходить из разных точек, поэтому надеяться на совмещение этих волн по всему пространству не приходится.

Вобще-то в теме речь идет о совмещении двух лучей света. А лучи света распространяются прямолинейно. Поэтому все пространство здесь абсолютно ни при чем.
Свет испускаемый источником можно ведь предстваить в виде множества лучей. Из этого множества мы можем выделить один единственный. Этот луч будет совокупностью некоего множества монохроматических лучей. И каждый монохроматический будет совокупностью когерентных лучей.
Таким образом такой луч света удовлетворяе условию темы. Когерентные лучи, совмещенные по всей длине.
И абсолютно очевидно, что наложение этих когерентных лучей ни к каким интерференционным эффектам не приводят. Т.е. при увеличении мощности источника количество света в луче увеличивается, а не уменьшается.

Если уж вам больше нравится все пространство. То давайте рассмотрим следующую двумерную модель. На поверхности воды в пределах некоторого замкнутого контура расположены осциляторы. Амплитуда и частота у них одинаковы. А фаза распределена равномерно случайным образом. (Такую систему можно назвать неточечным источников волн). Как будет меняться энергия волн, вызванных таким источником по мере увеличения количества осциляторов в пределах контура?

AlexNew в сообщении #322925 писал(а):

Может стоит в таком случае книжечку по КТП почитать? там есть про это.

Вопрос "Что такое фотон?" может иметь два аспекта. Первый: каким образом отличить фотон от нефотона. Для этого достаточно сказать, что фотон - это нечто, обладающее следующим набором свойств и ведущее себя следующим образом. В этом смысле квантовая теория поля несомненно дает ответ на этот вопрос.
Второй аспект: как он устроен. Этого не знает никто. Впрочем, никто и не сможет сказать узнаем ли мы это когда-нибудь или нет.

AlexNew в сообщении #322925 писал(а):

если в кратце, то неважно поле класическое или квантавое, решать придется обычные волновые уравнения, а уже потом решение можно представить в виде суперпозиции осциляторов, которые полезны при описании взаимодеиствия. Дуализм волны частицы это просто слова обозначающие решение уравнений поля и описания его взаимодействия.

А можно нвопрос в плане повышения своей эрудиции?
Волновое уравнение Шредингера составляется для некоторой системы. Следовательно и волновые функции, являющиеся решением уравнения, характеризуют свойства всей системы, а не конкретной частицы, входящей в данную систему. Я правильно понимаю?

AlexDem · 07/08/06 ∞ 3474

vicont в сообщении #323053 писал(а):

А когда наткнулись на другое подмножество явлений с участием света (дифракция и интерференция) то оказалось, что геометрическая оптика здесь уже не работает. Пришлось придумывать новую модель, уже волновую.Но ведь и в одних явлениях, и в других участвует один и тот же свет. Вполне логично, что и модель поведения света должна быть одна. Поэтому пришлось приспосабливать волновую модель к классу явлений, являвшихся областью определения геометрической оптики.Вот о том, что это было весьма непросто, я и сказал. И при чем здесь куча?

Не понимю, о каких проблемах объединения моделей Вы говорите. Геометрическая оптика описывает подмножество явлений, описываемых волновой оптикой. Так что можно просто забыть эту геометрическую оптику без ущерба для описания, и останется только волновая модель - как Вы хотели. Но в ряде случаев использовать геометрическую оптику проще, поэтому она сохранилась. На самом деле и волновую оптику можно выкинуть и сразу рассмотреть КЭД - в настоящее время эта теория наиболее полно описывает свет. Никаких отклонений, насколько я знаю, в экспериментах обнаружено не было. Правда, с детализацией модели растут и сложности её применения, поэтому и две другие модели до сих пор живы и могут использоваться в пределах их применимости.

vicont в сообщении #323053 писал(а):

Да помилуйте!!! О каких проблемах у света вы говорите?!!! Да у него нет вообще никаких проблем. Он себе спокойно излучается, распространяется поглощается.... Это у нас проблемы, как описать его поведение.Рассказ о максимумах и минимумах это красиво. Вот только маленькая деталь, портящая всю красоту. Энергия должна из областей минимумов перейти в области максимумов. Ладно бы у нас мировой эфир был.... Тогда хоть как-то можно было бы этот процесс представить.Ну ладно, с интерференционной картинкой... А вот с просветлением оптики в волновой модели вобще полный мрак. Две отраженные волны наложились и в результате оказались с противоположной стороны линзы.Круто, не правда ли?

У кого - у Вас? Есть какая-то организованная гуппа лиц, отчаянно непонимающая волновые процессы? :-)

Пусть тогда они сядут и немного поразбираются. Сходят на речку, посмотрят на волны... Думаю, просветление оптики на воде тоже можно попробовать смоделировать - если взять две эластичные пластины. И причём здесь эфир, почему бы энергии не перейти в области максимумов? Она и большее расстояние преодолевает - от источника к приёмнику.

vicont в сообщении #323053 писал(а):

Вобще-то в теме речь идет о совмещении двух лучей света. А лучи света распространяются прямолинейно. Поэтому все пространство здесь абсолютно ни при чем.Свет испускаемый источником можно ведь предстваить в виде множества лучей. Из этого множества мы можем выделить один единственный. Этот луч будет совокупностью некоего множества монохроматических лучей. И каждый монохроматический будет совокупностью когерентных лучей. Таким образом такой луч света удовлетворяе условию темы. Когерентные лучи, совмещенные по всей длине.И абсолютно очевидно, что наложение этих когерентных лучей ни к каким интерференционным эффектам не приводят. Т.е. при увеличении мощности источника количество света в луче увеличивается, а не уменьшается.

Лучи - это какая-то новая физическая сущность. Вообще, свет сферически распространяется, если его ничто не ограничивает. На базовом уровне фотоны излучаются возбуждёнными атомами при переходе в более низкое энергетическое состояние. Один атом никогда не излучает два или более фотонов в противофазе - он тогда просто не излучает, и никаким экспериментом не подтвердить обратное. А раз не излучает - не теряет энергию. Так что в противофазе могут излучить только разные атомы. Но они разнесены в пространстве, поэтому непонятно, что Вы пытаетесь выжать из этой модели - с тем же успехом можно и два лазера взять, я уже говорил - там тоже источники разнесены в пространстве.

vicont в сообщении #323053 писал(а):

Если уж вам больше нравится все пространство. То давайте рассмотрим следующую двумерную модель. На поверхности воды в пределах некоторого замкнутого контура расположены осциляторы. Амплитуда и частота у них одинаковы. А фаза распределена равномерно случайным образом. (Такую систему можно назвать неточечным источников волн). Как будет меняться энергия волн, вызванных таким источником по мере увеличения количества осциляторов в пределах контура?

Давайте. Ещё можно электродвигатель взять и к нему динамомашину подключить, при этом удивляться, почему двигатель стал менее мощным? Здесь в теме рассматривалась ситуация, когда источники глушат друг друга - тогда энергия просто не излучается или излучается меньше. А будучи излучённой в виде волн - перераспределяется в пространстве в соответствии с картиной интерференции.

vicont в сообщении #323053 писал(а):

Второй аспект: как он устроен. Этого не знает никто. Впрочем, никто и не сможет сказать узнаем ли мы это когда-нибудь или нет.

В чём вопрос - разрежьте и посмотрите :-)

. Частицы взаимопревращаются друг в друга, скоре всего здесь вопрос "из чего состоит" теряет смысл.

vicont в сообщении #323053 писал(а):

А можно нвопрос в плане повышения своей эрудиции?Волновое уравнение Шредингера составляется для некоторой системы. Следовательно и волновые функции, являющиеся решением уравнения, характеризуют свойства всей системы, а не конкретной частицы, входящей в данную систему. Я правильно понимаю?

Оно составляется для частицы в некотором поле. Если поле изменится, то и волновая функция частицы изменится тоже. Но кроме КМ есть КЭД - там применён полевой подход.

vicont · 06/12/09 611