Скорость отражения

[wrest]

AnatolyBa в сообщении #1178878 писал(а):

Для металлов сдвиг фазы при отражении зависит от частоты (а это означает задержку для импульса). Но как именно - в оптическом диапазоне вопрос сложный. В радио диапазоне можно посчитать, хотя формулы довольно громоздкие

Интересно, а ведь при расчетах применяют метод зеркальных изображений, при чем не только в электростатике но и в электродинамике.

AnatolyBa в сообщении #1178878 писал(а):

Вы можете почитать ЛЛ-8 параграф 87 о поверхностном импедансе

Посмотрел, но там же формулы "если-то", и нет слов типа "например для меди и частоты излучения 2ГГц то-то мало, а то-то велико так что можно считать идеальной отражающей поверхностью, а вот для серебра и частоты 3ГГц уже нельзя".

Munin в сообщении #1178825 писал(а):

Вообще, фотон - страшно сложная штука. И нелепа ситуация, когда толпы народа произносят это слово, и даже пытаются про него придумывать какие-то глупости, в то время как они абсолютно не знают, о чём речь.

Ну вот Эйнштейн мало знал о фотонах, а получил за фотоны нобелевскую премию :)

Вообще-то, вот почему я написал: я читал Пенроуза "Путь к реальности" (ну, я читаю примерно как некоторые читают "войну и мир" пропуская всю "войну" или пропуская весь "мир"), то место где он описывает как раз квантовые чудеса в интерферометрах Маха-Цандера, а также упомянутый тут пример "нулевого измерения" Элитцура-Вайдмана, и у меня возник вопрос почему не объясняется тот факт, что на "расщепителях лучей" и зеркалах волновая функция фотона не коллапсирует, ведь должно происходить взаимодействие фотона с этими "расщепителями" и зеркалами, передаваться импульс. Соответственно, если мы приставим какой-нибудь особо точный детектор к зеркалу/расщепителю, то весь эффект сразу пропадет, т.к. мы узнаем куда отразился фотон. Я подозреваю, однако, что найдется аргумент, что такой детектор построить нельзя в принципе (нельзя померить импульс переданный фотоном зеркалу при отражении из-за ограничений неопределенности например), а потому на расщепителях волновая функция не коллапсирует.

Но поскольку примерный ответ на этом форуме я себе и так представляю ("читайте ЛЛ"), то я решил упростить вопрос до "есть ли задержка при отражении света от зеркала".

[AnatolyBa]

wrest в сообщении #1178891 писал(а):

я решил упростить вопрос до "есть ли задержка при отражении света от зеркала".

Ну это неудачное упрощение. Увело дискуссию совсем в другую сторону.
А в связи с вашим уточнением - предлагаю почитать параграф 4.2 в книге "Квантовый вызов" - Гринштейн, Зайонц

[Pavia]

wrest
Есть разные теории света: волновая, корпускулярная, квато-механическая и др.
Так вот вы постоянно скачете между одной и другой. Не понимаете где заканчивается одна и начинается другая.
У вас происходит смешивание терминов. Та скорость которая понимается в корпускулярной теории совершенно отличается от скорости которая описана в КМ - а у вас это одно слово! И беда не только со скоростью, время, координата, фаза тоже.
И это только верхушка так как ещё по мимо разных теорий ещё и разные "системы отсчёта" и разные точки зрения на проблему в рамках одной теории.

[wrest]

Pavia в сообщении #1178930 писал(а):

Есть разные теории света: волновая, корпускулярная, квато-механическая и др.

Так ведь хоть теории и разные, а свет-то один и тот же!

Вот космологи например гадают на кофейной гуще галактических балджах при "стандартных свечах", у них нет возможности ставить управляемые эксперименты. Вот там теорий много и ответов однозначных нет.

А с преломлением и отражением света эксперементируй сколько хошь. И в зеркало все смотрятся каждый день, и очки носят немало людей.

Вопрос был простой -- "какова задержка при отражении света от зеркала". Ответ оказался тоже простой "она равна нулю (в среднем)".

Pavia в сообщении #1178930 писал(а):

Та скорость которая понимается в корпускулярной теории совершенно отличается от скорости которая описана в КМ - а у вас это одно слово!

Та, которая в СИ равна 299 792 458 м/с

[Munin]

wrest в сообщении #1178891 писал(а):

Ну вот Эйнштейн мало знал о фотонах, а получил за фотоны нобелевскую премию :)

Ну по сути, он её получил не за фотоны. Фотоны окончательно "изобрели" намного позже Эйнштейн, Борн, Гейзенберг и Йордан.

wrest в сообщении #1178933 писал(а):

Так ведь хоть теории и разные, а свет-то один и тот же!

Но разные теории могут давать неправильные ответы на вопросы. Надо ещё разбираться, какую теорию о чём спрашивать.

wrest в сообщении #1178933 писал(а):

Вот космологи например гадают на кофейной гуще галактических балджах при "стандартных свечах", у них нет возможности ставить управляемые эксперименты. Вот там теорий много и ответов однозначных нет.

Это полнейшая глупость. В мире полно наук без экспериментов: например, геология, история, палеонтология. Это не мешает им иметь однозначные ответы.

[thelv]

wrest в сообщении #1178891 писал(а):

и у меня возник вопрос почему не объясняется тот факт, что на "расщепителях лучей" и зеркалах волновая функция фотона не коллапсирует, ведь должно происходить взаимодействие фотона с этими "расщепителями" и зеркалами, передаваться импульс. Соответственно, если мы приставим какой-нибудь особо точный детектор к зеркалу/расщепителю, то весь эффект сразу пропадет, т.к. мы узнаем куда отразился фотон. Я подозреваю, однако, что найдется аргумент, что такой детектор построить нельзя в принципе (нельзя померить импульс переданный фотоном зеркалу при отражении из-за ограничений неопределенности например), а потому на расщепителях волновая функция не коллапсирует.
...

Возник тот же вопрос после прочтения про те же опыты.
Удалось разобраться в этой проблеме?

И с тем вопросом, что при отражении фотон - уже другой фотон.
А разные фотоны (являющиеся результатом отражения от разных зеркал) не могут между собой интерферировать в принципе, независимо от того спутанны их волновые функции с исходным фотоном или между собой.

[wrest]

thelv в сообщении #1217324 писал(а):

Удалось разобраться в этой проблеме?

Я понял так, что разобраться в рамках форумной темы в этом нельзя т.к.:

Munin в сообщении #1178825 писал(а):

в форумную тему не влезет.

Для себя решил, возможно неверно, что
1. Упавший и отразившийся фотон это один и тот же фотон, существование фотона непрерывно, т.е. нет такого момента, когда "упавший на зеркало" фотон поглотился электроном, электрон перескочил на более высокий энергетический уровень и ждет когда наступит случайный момент времени перескаивания на более низкий уровень чтобы испустить фотон обратно (причем испустить надо фотон в точности той частоты/энергии какая была, и в направлении в соответствии с законом "угол падения равен углу отражения"). Для меня это логическая загадка, поскольку немножко от импульса фотона должно передаться зеркалу (опыт Лебедева), а значит энергия фотона (то есть его частота) должна уменьшиться.
2. Волновая функция при взаимодействии с полупрозрачным (и непрозрачным тоже) зеркалом не коллапсирует, иначе никто бы не ставил эти эксперименты с интерферометрами.

[Dmitriy40]

wrest в сообщении #1217336 писал(а):

(причем испустить надо фотон в точности той частоты/энергии какая была, и в направлении в соответствии с законом "угол падения равен углу отражения"). Для меня это логическая загадка, поскольку немножко от импульса фотона должно передаться зеркалу (опыт Лебедева), а значит энергия фотона (то есть его частота) должна уменьшиться.

Не уверен как с выражением перед этим, но процитированное точно неверно. После поглощения испустить точно тот же фотон уже нельзя, единственное исключение - вынужденное излучение, под воздействием ещё одного такого же фотона. Иначе излучение может быть и той же частоты, но со случайной поляризацией и в случайную сторону - т.е. уже совершенно не тот же фотон.
Отражение от поверхности не эквивалентно отражению от отдельного атома. Отражение от зеракала (и сохранение углов) создаётся не отражением от каждого атома строго в нужную сторону, а отражением фотона от огромной группы атомов поверхности и интерференцией отражённой волны, после чего остаётся лишь отражённый фотон в нужном направлении. Отражение от отдельного атома будет в произвольную (случайную) сторону (или вообще сферично, не знаю когда как правильно), если вообще будет, атом может сбросить полученную энергию и не через излучение фотона.
Импульс зеркало получит, но только в случае если оно не закреплено жёстко - т.к. в таком случае перемещение будет равно нулю и будет равен нулю импульс, и соответственно сдвига частоты отражённого фотона не будет. Сила давления света на зеркало будет, а работы она производить не будет (точнее работа будет тратиться на деформацию зеркала, а не на его перемещение), и импульс зеркала будет нулевым.
Это объяснение совсем "на пальцах".
Коллапс волновой функции насколько я представляю происходит лишь при наличии "измерения", если ничего не измерять, то и коллапса не будет. Отражение на зеркалах измерением не является. Ну и это уже терминология немного из другой оперы и смешивать всё в кучу наверное не стоит.

-- 19.05.2017, 19:30 --

thelv в сообщении #1217324 писал(а):

А разные фотоны (являющиеся результатом отражения от разных зеркал) не могут между собой интерферировать в принципе,

Могут. Для этого им достаточно иметь постоянную разность фаз (быть когерентными), т.е. одинаковую частоту и постоянный во времени сдвиг фаз. Можно даже и не постоянный сдвиг фаз, но тогда и интерференционная картина не будет статичной, а будет меняться во времени синхронно с изменением разности фаз, а на фотопластинке будет каша (интеграл по времени экспозиции).

[Munin]

wrest в сообщении #1217336 писал(а):

Для себя решил, возможно неверно

Угу, неверно.

[wrest]

Dmitriy40 в сообщении #1217370 писал(а):

Импульс зеркало получит, но только в случае если оно не закреплено жёстко - т.к. в таком случае перемещение будет равно нулю и будет равен нулю импульс, и соответственно сдвига частоты отражённого фотона не будет. Сила давления света на зеркало будет, а работы она производить не будет (точнее работа будет тратиться на деформацию зеркала, а не на его перемещение), и импульс зеркала будет нулевым.

А что значит "жестко"? Если зеркала подвесить на пружины минимальной из технически возможной жесткости (ну то есть только-только чтобы сами не разлетались) то что, опыты по интерференции фотона с самим собой не получатся? И ведь не важно же на что тратится энергия фотона -- на увеличение импульса зеркала, его деформацию или что-то другое, главное что она тратится, а значит частота фотона уменьшается.

[Dmitriy40]

wrest в сообщении #1217445 писал(а):

А что значит "жестко"? Если зеркала подвесить на пружины минимальной из технически возможной жесткости (ну то есть только-только чтобы сами не разлетались) то что, опыты по интерференции фотона с самим собой не получатся?

Жёстко значит жёстко. Т.е. когда эффектом изменения частоты фотона можно пренебречь. Подвесив мягко, Вы получите изменение частоты фотона, но для достаточно массивного зеркала это изменение будет незначительным и фотон всё равно будет интерферировать, просто картина интерференции окажется не статичной, а будет меняться во времени, в соответствии с мгновенными значениями амплитуд фотонов в каждой точке пространства. Быстро или медленно - зависит от соотношения частот падающего и отражённого фотонов (или от соотношения импульсов фотона и зеркала). Если сдвиг фазы в любой точке фотопластинки на $\pi$ будет длиться сутки, а весь эксперимент всего секунду - не пофик ли? А если тот же сдвиг произойдёт за 1 секунду, а время экспозиции полсекунды, то картина размажется. Вы бы оценили, что ли, время набега фазы для реальных оптических пучков и зеркал, ведь не гигаваттные же фотоны и микрограммные зеркала, может они испарятся быстрее чем у вас набежит заметный сдвиг фаз даже для фотонов с чуть разной частотой.

(PS.)

Что-то меня до сих пор не поправили, странно, неужели в таком объяснении на пальцах достаточно мало неточностей?! Это риторический вопрос, и не к Вам конечно.

[wrest]

Dmitriy40 в сообщении #1217454 писал(а):

Подвесив мягко, Вы получите изменение частоты фотона, но для достаточно массивного зеркала это изменение будет незначительным и фотон всё равно будет интерферировать,

Вопросов два:
1. Будет ли интерферировать с другим фотоном (ответ очевиден: будет)
2. Будет ли интерферировать сам с собой.

Вы положительно отвечаете и на второй вопрос тоже? Повторю: фотон пропускают через установку где он случайным образом идет по одному или второму пути, и смотрят на интерференционную картину. Если она есть, то значит фотон идет одновременно всеми путями и интерферирует сам с собой (волна), а если нет, то значит фотон ведет себя в опыте как частица ("волновая функция коллапсирует").

Так вот, важно ли в этом опыте чтобы полупрозрачное зеркало (которое случайно пропускает или отражает фотон) и другие зеркала было жестко закреплены?

Dmitriy40 в сообщении #1217454 писал(а):

Вы бы оценили, что ли, время набега фазы для реальных оптических пучков и зеркал,

Какие там пучки, фотоны в этих опытах по одному запускают

[Munin]

Dmitriy40
Просто лень читать ваши летающие туда-сюда простыни текста.

Идея очень простая: у фотона, как и у любого излучения, есть ширина линии. И если после сдвига линии всё ещё перекрываются, они интерферируют сами с собой. Если нет - то нет.

wrest
Вам недостаточно объяснили, что это вопрос серьёзный, и не для высасывания из пальца, а для чтения толстых учебников?

[matidiot]

А нас учили, что фотон имеет фиксированную заданную частоту!

[Munin]

Ну и какие результаты?