Заговор в квантовой Механике :)

[Prikol]

AlexNew в сообщении #889949 писал(а):

К сожалению я не совсем Вас понял…

Спектр атома водорода содержит всем хорошо знакомую дискретную часть и менее знакомую непрерывную часть. Непрерывный спектр соответствует электрону, который получил энергию больше потенциала ионизации, но еще не успел улететь от ядра. Этот электрон может излучать и поглощать фотоны. Переходы возможны как между состояниями непрерывного спектра, так и между непрерывным и дискретным спектрами.

Все это есть в хороших учебниках.

AlexNew в сообщении #889949 писал(а):

Если рассмотреть радиоволну, например антенну, там ведь нет переходов, волны испускается непрерывно колеблющимся зарядом, там нету атомов в которых электрон прыгает с уровня на уровень.
Обычно утверждается что мол энергия радио фотона столь мала что мы не можем заметить дискретность, Но ведь можно излучать и в оптической области, например синхротронное излучение. У электрона непрерывный спектр, будет излучать “непрерывные” фотоны, однако детекторы у нас по-прежнему дискретны.

В антенне излучают "непрерывные" электроны, лучше сказать электроны проводимости несвязанные с конкретным атомом.

Итак, как детекторы, так и излучатели могут иметь как дискретный, так и непрерывный спектр.

Примеры излучателей с непрерывным спектром - электроны проводимости, система ион-электрон (несвязанная).

Пример детекторов с непрерывным спектром - та же система ион-электрон (несвязанная).

Итак - дискретность сректра - это одна история.
Квантованность фотона - это другая история.

[Munin]

Zmey_Petrov в сообщении #889933 писал(а):

В школе нас учат, что фотон это квант ЭМ поля.
Так вот вопрос - фотон состоит из ЭМ-поля? Или ЭМ-поле состоит из фотонов?

Ни то, ни другое. Фотон соотносится с полем, как энергетический уровень с осциллятором (или атомом).

-- 24.07.2014 20:20:59 --

AlexNew
Не разбираетесь сами - нечего "объяснять" глупости другим.

[npduel]

AlexNew в сообщении #889949 писал(а):

[Можете считать так, фотон это волновой пакет, ЭМ импульс в пространство-времени, испущенный электроном при переходе.

Нельзя так считать. Фотон не является импульсом в пространстве-времени. Частотный "спектр" его состоит из одной единственной частоты.

[AlexNew]

Prikol писал(а):

Итак - дискретность сректра - это одна история.
Квантованность фотона - это другая история.

Полностью Согласен.

Prikol писал(а):

Спектр атома водорода содержит всем хорошо знакомую дискретную часть и менее знакомую непрерывную часть.

Но если электрон привязан к иону, то есть потенциальный барьер, значит спектр дискретный должен быть, другое дело что он возможно настолько плотный что линии плохо различимы.
Или электрон утекает/выливается через барьер ?

-- Чт июл 24, 2014 20:33:19 --

npduel писал(а):

Нельзя так считать. Фотон не является импульсом в пространстве-времени. Частотный "спектр" его состоит из одной единственной частоты.

Ну конечно, никто не видел частотный "спектра" фотона.

Munin писал(а):

Ни то, ни другое. Фотон соотносится с полем, как энергетический уровень с осциллятором (или атомом).

Можно сказать проще "фотон " это удобная мат конструкция.
Другое что у этой конструкции своя область применения, и когда ее путаются натягивать на две дырки получается то что получается.
Нельзя в рамках готовой мат конструкции выйти за пределы ее применения.

[Prikol]

AlexNew в сообщении #889961 писал(а):

Но если электрон привязан к иону, то есть потенциальный барьер, значит спектр дискретный должен быть, другое дело что он возможно настолько плотный что линии плохо различимы.
Или электрон утекает/выливается через барьер ?

Если энергия электрона отрицательна, то он СВЯЗАН и барьер есть. Будет обычный дискретный спектр.

Если энергия электрона стала положительной и чуть больше нуля, то он вообще говоря свободен и никакого барьера больше нет. Но его скорость пока еще мала, он пока еще не успел далеко улететь, он пока еще находится в поле ядра. Вот для такого электрона и будет непрерывный спектр.

[Oleg Zubelevich]

(Оффтоп)

Munin: а не противоречит ли Вашей физической интуиции вот это post889916.html#p889916 ?

[Munin]

npduel в сообщении #889958 писал(а):

Фотон... Частотный "спектр" его состоит из одной единственной частоты.

Это, увы, неверно.

-- 25.07.2014 00:06:56 --

AlexNew в сообщении #889961 писал(а):

Можно сказать проще "фотон " это удобная мат конструкция.

Сказать можно любую глупость, но не всегда её стоит говорить.

(Оффтоп)

Oleg Zubelevich
У меня на механических задачах интуиция достаточно плохая (по сравнению с вашей, например), поэтому я даже и не пытаюсь смотреть задачи типа указанной.

-- 25.07.2014 00:38:31 --

Zmey_Petrov в сообщении #889944 писал(а):

Фотон - это некая часть ЭМ-волны? Или ЭМ-волна некая совокупность фотонов?
С т.з. КМ при высоких энергиях всё боле-мене срастается. А вот при низких - ну, 50 Гц к примеру?

Фотоны появляются не в КМ, а в более продвинутой теории - КЭД. Там объясняется, как квантуется поле, что такое квант поля, и соответственно, становится ясно, и что такое фотон. А также, почему каждая элементарная частица есть одновременно квант поля, а каждый квант поля - элементарная частица.

Проблема только в том, что фразу "фотон - квант поля" рассказывают каждому школьнику в 11 классе, а что она значит - только студентам теоретических специальностей физических вузов, и только курсе на 4 или ещё позже.

С моей лично точки зрения, всем остальным (кроме студентов теоретических специальностей физических вузов) вообще не стоило бы сообщать о существовании такого понятия, как "фотон". Не было бы лишнего бурления в неподготовленных мозгах, включая такие, как npduel.

[Nemizida]

Полностью согласна с Munin.
Стоит ли вообще вводить термин фотон ? Тем более в школе.

Уравнения Максвелла "не знают" ни о каких частицах.
При дискретном переходе электрона в атоме в волну ДОБАВЛЯЕТСЯ енергия $E = h \nu$ и импульс $ p = h \nu / c$ (стимулированное излучение), а при поглощении порция энергии и импульса ИЗЫМАЮТСЯ из волны.

Квантовая механика не отменила уравнения Максвелла.
Она их ДОПОЛНИЛА дискретными переходами электрона в атоме.
Поэтому, эл-м волна осталась эл-м волной какой она была ДО квантовой механики.

При излучении радиоволн обычным радиопередатчиком (методом открытого конденсатора или катушкой индуктивности) ни о каких фотонах лучше вообще не говорить, т.к. нет никаких квантовых состояний вовлечённых в процесс излучения.

[Prikol]

Nemizida в сообщении #890031 писал(а):

А стоит ли вообще говорить о фотоне как о частице ?

Уравнения Максвелла "не знают" ни о каких частицах.
При дискретном переходе электрона в атоме в волну ДОБАВЛЯЕТСЯ енергия $E = h \nu$ и импульс $ p = h \nu / c$ (стимулированное излучение), а при поглощении порция энергии и импульса ИЗЫМАЮТСЯ из волны.

Квантовая механика не отменила уравнения Максвелла.
Она их ДОПОЛНИЛА дискретными переходами электрона в атоме.
Поэтому, эл-м волна осталась эл-м. волной какой она была ДО квантовой механики.

Такой подход часто применяют. Он называется квантовомеханическое рассмотрение для атома и классическое для поля.

Применяют и полностью КТП подход к лазеру. Короче, It depends...

Nemizida в сообщении #890031 писал(а):

В случае радиоволн ни о каких фотонах лучше вообще не говорить. При излучении радиоволн нет никаких квантовых состояний вовлечённых в процесс излучения. Волна есть волна.

Можно и так. Но если ваши радиоволны будут потом поглощаться какой-нибудь молекулой с вращательными и колебательными спектрами поглощения, которые квантовые, то введение фотонов может помочь.

[Munin]

Есть квантовые процессы радиодиапазона, из которых самый знаменитый - излучение космического водорода на линии 21 см.

-- 25.07.2014 01:24:47 --

Prikol в сообщении #890034 писал(а):

Он называется квантовомеханическое рассмотрение для атома и классическое для поля.

Чаще он называется "полуклассическое рассмотрение". А то, что вы произнесли - скорее, не название, а определение.

[Prikol]

Munin в сообщении #890036 писал(а):

Чаще он называется "полуклассическое рассмотрение". А то, что вы произнесли - скорее, не название, а определение.

Чаще и скорее это уже уточнения и детали. Нет смысла особо дискутировать.

[AlexNew]

Меня немного удивило то что мои утверждения не встретили в штыки, похоже мы все на одной волне (по сути если не придираться).

Хочу заметить, что многие детали в квантовой механике ранее/сейчас сметаются под ковер.
Например, кто-нибудь рассчитывал параметры импульса света испускаемого при переходе электрона между уровнями в атоме, диаграмма направленности, спектральный состав, поляризация и прочее? Не грубые расчеты в КМ а точные как если бы мы рассчитываем антенну?

[Prikol]

AlexNew в сообщении #890054 писал(а):

Меня немного удивило то что мои утверждения не встретили в штыки, похоже мы все на одной волне (по сути если не придираться).

Это просто удачное стечение обстоятельств. Обычно любая критика модели фотоэффекта Эйнштейна встречается даже не в штыки, а насмешками.

AlexNew в сообщении #890054 писал(а):

Хочу заметить, что многие детали в квантовой механике ранее/сейчас сметаются под ковер.
Например, кто-нибудь рассчитывал параметры импульса света испускаемого при переходе электрона между уровнями в атоме, диаграмма направленности, спектральный состав, поляризация и прочее? Не грубые расчеты в КМ а точные как если бы мы рассчитываем антенну?

Ландау, том. 3, КМ, теория излучения, дипольные, квадрупольные переходы. Направленность, поляризация и т.д. Это все участники темы (кроме одного) расчитывали.

[AlexNew]

Prikol писал(а):

Обычно любая критика модели фотоэффекта Эйнштейна встречается даже не в штыки, а насмешками.

Нет, это не я, фотоэффект лишь подтверждает мою точку зрения, видно что атом есть первопричина.
Мои утверждения относятся скорее к интерпретациям чем к науке, хотя тут грань тонкая, правильное понимание очень важно.

Prikol писал(а):

Ландау, том. 3, КМ, теория излучения, дипольные, квадрупольные переходы. Направленность, поляризация и т.д.

Там ведь грубые расчеты? Посчитали матричные элементы, туда сюда и все. Согласен что в 99% реальных случаев больше и не надо.

Однако, меня одолевает праздное любопытство. Предположим есть такая вот задача: На атом падает импульс света, атом находится в каком ни будь своем состоянии. Как будет меняться функция электрона во времени?
Она очевидно будет меняться, будет какая-та суперпозиция собственных состояний с коэффициентами зависящими от времени.
Потом, раз волновая функция будет меняться, значит будет меняться и распределение заряда!, значит будет излучать у будет реакция и самодействие, все эти мелочи....
я хочу увидеть как электрон переходит на следующий уровень, в "классическом смысле" если так можно выразится.
Где та грань перешел не перешел ? какой должен быть импульс чтобы он перешел ?


Наверное есть решения готовые.

[Prikol]

В очень грубом виде двухуровневая система под действием поля рассмотрена у Фейнмана. Грубо - потому что без конкретного вида собственных функций состояния. Но переход между уровнями уже прослеживается.

У Ландау эти собственные функции присутствуют.

Если вас это не устраивает, есть КТП, есть КЭД.