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
686
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
686
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
686
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
12061
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: нет зарегистрированных пользователей


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