2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Как понимать поляризацию света
Сообщение12.05.2020, 08:31 


12/03/17
709
Вот один единственный фотон – это же электромагнитная волна? Он должен выглядеть как-то так?
Изображение
Что в данном случае следует понимать под поляризованностью фотона? Т.е. поляризованная волна – она все-таки не плоская? Все-таки она состоит из двух взаимно-перпендикулярных составляющих? Или я не так что-то понимаю?
В учебнике по ТОЭ написано следующее:
Цитата:
Выражение для результирующей силы $\vec f$

Имеется ввиду сила Лоренца:
$\vec f = \vec{f_1} + \vec{f_2} = q\vec E+q[\vec v, \vec B]$
Цитата:
…позволяет сделать весьма существенный, имеющий принципиальное значение вывод, что деление единого электромагнитного процесса на две его составляющие – электрическую и магнитную – относительно. Действительно, говорить о скорости $\vec v$ частицы можно только по отношению к некоторой системе координат, т.е. к некоторой системе отсчета. Если наблюдатель неподвижен в этой системе координат, то $\vec v$ есть скорость частицы по отношению к наблюдателю. Если такой наблюдатель обнаруживает обе составляющие, $\vec{f_1}$ и $\vec{f_2}$, силы $\vec f$, то согласно данным выше определениям, он утверждает, что существует как электрическое поле с напряженностью $\vec E$, так и магнитное поле с магнитной индукцией $\vec B$.
Представим теперь другую систему отсчета, движущуюся относительно первой со скоростью $\vec v$. Наблюдатель, неподвижный в этой новой системе координат, будет воспринимать в тот же момент времени частицу с зарядом $q$ как неподвижную и, следовательно, всю силу $\vec f$ будет относить за счет действия электрического поля с напряженностью $\vec{E}’$
$\vec F=q\vec{E}’$
Следовательно,
$\vec{E}’=\vec E+[\vec v,\vec B]$
Таким образом, напряженность электрического поля в одной и той же точке и в один и тот же момент времени для разных движущихся относительно друг друга наблюдателей оказывается различной. То же положение, как нетрудно показать, относится к магнитной индукции.


Тогда не позволяют ли эти мысли (выделенное жирным шрифтом) расставить и разогнать двух наблюдателей таким образом, что наблюдаемое ими было взаимо-исключающим. Т.е. первый из них списывал наблюдаемое на 1.электро – 2.магнитную волну, а второй в том же порядке на 1.магнито -2.электрическую волну. Как бы такие наблюдатели наблюдали прохождение фотона через турмалин? Ведь то, что для первого означает – «фотон в идеальной поляризации, чтобы пройти через турмалин» для второго бы означало – «при такой поляризации фотон никогда не пройдет через турмалин». Получается они бы наблюдали каждый «желаемое» (а фотону пришлось бы ради угождения обоим пройти через турмалин для первого наблюдателя и одновременно быть остановленным турмалином для второго наблюдателя) или все-таки один из них разочаровался бы, поняв, что его система отсчета «неправильная»?

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать поляризацию света
Сообщение12.05.2020, 09:05 
Модератор
Аватара пользователя


30/09/17
1237
granit201z в сообщении #1461986 писал(а):
Вот один единственный фотон – это же электромагнитная волна?

Начало, откровенно говоря, уже впечатляет.
Если Вы хотите говорить в терминах фотонов, то придётся работать в рамках квантовой теории - причём заметьте себе: релятивистской теории. И тогда о поляризациях говорят, но совершенно не так, как это делаете Вы. Так что всё остальное про фотоны - фактически мимо.
granit201z в сообщении #1461986 писал(а):
Т.е. первый из них списывал наблюдаемое на 1.электро – 2.магнитную волну, а второй в том же порядке на 1.магнито -2.электрическую волну.

Это предположение вызывает вопрос, понимаете ли Вы, как вообще распространяется электромагнитная волна. Какие механизмы лежат в основе этого процесса.
Пока хватит этого, наверное.

P.S. Да, и ещё просьба: если пишете векторные уравнения, то уж ставьте векторы, пожалуйста.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать поляризацию света
Сообщение12.05.2020, 09:18 


12/03/17
709
Eule_A в сообщении #1461995 писал(а):
Это предположение вызывает вопрос, понимаете ли Вы, как вообще распространяется электромагнитная волна. Какие механизмы лежат в основе этого процесса.
Пока хватит этого, наверное.

по моим представлениям (не утверждаю, что они верны) - волна распространяется по прямой линии от своего источника. Для каждой точки на этой прямой существует два вектора (вектор напряженности эл. поля и вектор магнитной индукции (но это величины "выдуманные" истинное проявление их только в механических силах, определенным образом действующих на заряженные частицы пропорционально заряду этих частиц). эти вектора взаимоперпендикулярны (также они перпендикулярны и к этой прямой) и значения напряженности и индукции колеблются). Поправьте меня, если я не прав

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать поляризацию света
Сообщение12.05.2020, 09:24 
Модератор
Аватара пользователя


30/09/17
1237
Про механизм Вы ничего не сказали.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать поляризацию света
Сообщение12.05.2020, 09:29 


12/03/17
709
Eule_A в сообщении #1461999 писал(а):
Про механизм Вы ничего не сказали.

про механизм я знаю весьма слабо. только на уровне общих высказываний: изменение электрического поля вызывает изменение магнитного, а изменение магнитного в свою очередь вызывает изменение электрического, если Вы об этом.
т.е. если напряженность вдруг в точке заколебалась, то это заставит колебаться индукцию, а та заставит колебаться напряженность.
опять же, ниче там материального при этом не колеблется, а будет "колебаться" только характер воздействия на заряженную частицу со стороны этой точки поля, если таковая (частица) там (в этой точке) каким нибудь образом окажется

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать поляризацию света
Сообщение12.05.2020, 09:36 
Модератор
Аватара пользователя


30/09/17
1237
Хотя бы об этом. Так значит, если Вы сидите в какой-то точке и видите только одно поле, то либо оно некоторым образом меняется во времени - и соответственно возникнет другое поле. Либо поле не меняется во времени - и другое поле не возникает.
Что же касается возможности исключить поле в той или иной системе отсчёта, то такие вещи обычно обсуждаются в связи с инвариантами электромагнитного поля. Никакие противоречия с этой стороны применительно к волнам тоже не возникают. В этом месте, видимо, следовало бы назвать учебник по классической теории поля (а не по ТОЭ). Но раз уж
granit201z в сообщении #1462000 писал(а):
про механизм я знаю весьма слабо. только на уровне общих высказываний
то я бы советовал сначала обратиться к соответствующему тому курса Сивухина, например.

А про фотоны в таком контексте пока лучше не нужно. Уверяю Вас: проще там не будет. И база для понимания требуется куда большая.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как понимать поляризацию света
Сообщение12.05.2020, 10:05 


05/09/16
12381
granit201z
granit201z в сообщении #1461986 писал(а):
Т.е. поляризованная волна – она все-таки не плоская?
Мне кажется, вам стоит освежить в памяти, что именно должно быть плоским у плоской волны :)

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: YandexBot [bot]


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group