Есть ли ограничения на минимальную энергию фотона?

[PSP]

MOPO3OB писал(а):

 Есть ли ограничения на минимальную энергию фотона?

категорическое нет - основание принцип относительности.

Совершенно верно. И это есть одна из причин расходимостей в КЭД.

[AlexNew]

PSP писал(а):

Совершенно верно. И это есть одна из причин расходимостей в КЭД.

Выможете рассказать подробнее, или ссылку дать? спасибо


Возможно-ли что дискретные своиства фотонов наблюдаемые в экспериментах определяются свойствами атомов, либо есть какие-то глубокие физические причины лежащие в основе дискретности поглащения (излучения). Не считая формулы Планка.

Есть ли эксперименты по наблюдения дискретности эм квантов при синхротронном излучении либо в радио диапазоне. Понятно что вопрос не простои, если не источник, то приемник будет состоять из малекул с дискретным спектром… в антеннах наверное тоже есть свои квантовые шумы

[PSP]

AlexNew писал(а):

PSP писал(а):

Совершенно верно. И это есть одна из причин расходимостей в КЭД.

Выможете рассказать подробнее, или ссылку дать? спасибо

Посмотрите там, много всего..

[AlexNew]

не нашел ответа

[PSP]

AlexNew писал(а):

PSP писал(а):

Совершенно верно. И это есть одна из причин расходимостей в КЭД.

Выможете рассказать подробнее, или ссылку дать? спасибо


Возможно-ли что дискретные своиства фотонов наблюдаемые в экспериментах определяются свойствами атомов, либо есть какие-то глубокие физические причины лежащие в основе дискретности поглащения (излучения). Не считая формулы Планка.

Дискретные своиства фотонов - имеют глубокие физические причины , связанные с метрикой поростванства-времени, но это ИМХО .

[Za]

Случайно наткнулся на похожий топик в дискуссионной теме (http://dxdy.ru/topic15050-15.html). Вопрос мой изначально возник примерно из таких же соображений, которые были у REX - как электроны в реальном металле, которые находятся в резонансах с кристаллической решеткой, в тепловом движении и т.п., могут излучать когерентные фотоны с относительно низкой частотой, к тому же как низкочастотный фотон может сформироваться, если время между его формированием и его приемом может быть много меньше, чем его период.

Альтернативные концепции там уже перетерты, но хотелось бы разобраться с КЭД для начала.

Поэтому вопрос по КЭД.

Если взаимодействие между электронами осуществляется посредством фотонного взаимодействия (в том числе ускорение электрона между заряженными электродами с постоянным потенциалом, например), то значит, что даже во взаимодействиях единичных электронов должны быть фотоны с маленькими (стремящимися к нулю) энергиями, а число таких фотонов должно стремиться к бесконечности. (В то время как фотоны в оптическом диапазоне можно пересчитать по штукам.)

Это так?

[AlexNew]

Za писал(а):

как электроны в реальном металле, которые находятся в резонансах с кристаллической решеткой, в тепловом движении и т.п., могут излучать когерентные фотоны с относительно низкой частотой, к тому же как низкочастотный фотон может сформироваться, если время между его формированием и его приемом может быть много меньше, чем его период.

так нельзя говорить!
фотон это не цуг эм волн, у фотона нет периода существуют различные состояния эм поля (на подобии состояний электрона в атоме) эти состояния могут заполнются "частицами", причем их может быть сколько угодно много в каждом состоянии (электрон в каждом состоянии может быть один)
Что такое квант-частица фотон? в принципе по своеи мат. сущности тоже самое что и электрон только без заряда, массы и другои статистикой.

Za писал(а):

то значит, что даже во взаимодействиях единичных электронов должны быть фотоны с маленькими (стремящимися к нулю) энергиями, а число таких фотонов должно стремиться к бесконечности. (В то время как фотоны в оптическом диапазоне можно пересчитать по штукам.)

да

даже обычное кулоновское поле - это взаимодействие черз виртуалн фотоны, частоту на знаю но слово виртуальные мне не нравится
на самом деле все это всего лишь мат теории которые работают в определенных пределах, вроде работают не плохо, противоречий пока не было.

если появются новые эксперименты противореч. современной теории тогда об этом можно будет думать, сейчас вас просто никто даже слушать не станет, потому что это никому не надо...

булобы здорово еслибы ктото наконец разобрался в КЭД во всех темных моментах и подробностях.

[PSP]

AlexNew писал(а):

вроде работают не плохо, противоречий пока не было.

А расходимости?!

[AlexNew]

) ну так это не эксперементальная проблема

[Za]

AlexNew писал(а):

на самом деле все это всего лишь мат теории которые работают в определенных пределах, вроде работают не плохо, противоречий пока не было.

Это замечательно. Именно эту теорию мне бы и хотелось понять.

AlexNew писал(а):

если появются новые эксперименты против современной теории тогда об этом можно будет думать, сейчас вас просто никто даже слушать не станет, потомучто это никому не надо...

1. Я не собирался кому-то чего-то говорить со своим уровнем знания, тем более против современной теории.
2. Это уже переход на личности. Давайте по существу.

Добавлено спустя 2 часа 23 минуты 47 секунд:

AlexNew писал(а):

даже обычное кулоновское поле - это взаимодействие черз виртуалн фотоны

То есть движение электрона в электростатическом поле в КЭД описывается посредством виртуальных фотонов?

Тогда мне не понятно, почему с помощью них же не описывать взаимодействие двух антенн. Если их взаимодействие определяется виртуальными фотонами, так же как движение электрона между заряженными электродами, то в этом случае нет необходимости в невиртуальных когерентных фотонах.

[Munin]

AlexNew писал(а):

весело, вы понимаяте разницу между оператором физическои величины и частицей ?

Понимаю получше вашего. Частица - это частный случай оператора физической величины. Читать вторичное квантование в учебнике квантовой механики.

AlexNew писал(а):

вы наверное забыли про вырожденые по энергиям уровни?

Нет, просто упростил определение.

AlexNew писал(а):

переход не является пречинои излучения

Разумеется, нет, он всегда сопровождает излучение, но что он причина - я не говорил.

AlexNew писал(а):

колебание электронои плотности в пространстве-это причина.

Увы, это неверно. Электрон в 2p состоянии не имеет никакой колеблющейся электронной плотности - всё константа. Однако, излучает, и падает на уровень 1s. Это называется спонтанное излучение.

Добавлено спустя 4 минуты 20 секунд:

photon писал(а):

А вот тут-то самое время вспомнить про вырождение: колебайся-не колебайся между вырожденными состояниями - много не наизлучаешь.

Простите, но так как вырожденные состояния имеют одинаковый множитель $\exp(-iE_{n}t/\hbar)$, то и колебаний между ними не происходит. Собственно, суперпозиция вырожденных состояний является базисным в каком-то другом базисе, и потому - тоже решением стационарного уравнения Шрёдингера.

Добавлено спустя 1 минуту 50 секунд:

AlexNew писал(а):

Возможно-ли что дискретные своиства фотонов наблюдаемые в экспериментах определяются свойствами атомов, либо есть какие-то глубокие физические причины лежащие в основе дискретности поглащения (излучения). Не считая формулы Планка.

Дискретные свойства фотонов - это именно формула Планка и родственные ей экспериментальные факты включая лазеры), а вовсе не дискретность излучения/поглощения.

Добавлено спустя 9 минут 23 секунды:

Za писал(а):

Вопрос мой изначально возник примерно из таких же соображений, которые были у REX - как электроны в реальном металле, которые находятся в резонансах с кристаллической решеткой, в тепловом движении и т.п., могут излучать когерентные фотоны с относительно низкой частотой

А почему бы нет? Взаимодействие с решёткой полностью уходит в квазичастицу (электрон в металле - квазичастица, по отношению к электрону в вакууме; у него другая масса и ряд других свойств, но во многом он ведёт себя как вакуумный электрон). От теплового движения тоже можно абстрагироваться. В целом получается, что не один электрон излучает фотон, а сразу все электроны кристалла, двигаясь согласованно, излучают этот фотон.

Za писал(а):

к тому же как низкочастотный фотон может сформироваться, если время между его формированием и его приемом может быть много меньше, чем его период.

Это вы про какую ситуацию? Обычно всё-таки много больше.

Za писал(а):

То есть движение электрона в электростатическом поле в КЭД описывается посредством виртуальных фотонов?

Тогда мне не понятно, почему с помощью них же не описывать взаимодействие двух антенн. Если их взаимодействие определяется виртуальными фотонами, так же как движение электрона между заряженными электродами, то в этом случае нет необходимости в невиртуальных когерентных фотонах.

Различие между виртуальными и реальными (= невиртуальными) фотонами такое же, как между электростатическим полем и электромагнитным излучением, свободными волнами. Электростатически антенны не чувствуют друг друга (слишком далеко), а волны, которые они излучают, они могут принимать.

[AlexNew]

у вас опять есть ошибки

самая яркая... как вы можете писать такое!!!

munin писал(а):

Электростатически антенны не чувствуют друг друга (слишком далеко), а волны, которые они излучают, они могут принимать.

Электростатические антенны это два заряда например, чуствуют себя в пределах пременимости закона кулона, тоесть везде!
то что они излучают не убывае пропорц r^2 от того что у них диаграма направленности другая .... это ведь элементарная классич физика!

munin писал(а):

Различие между виртуальными и реальными (= невиртуальными) фотонами такое же, как между электростатическим полем и электромагнитным излучением,

к чему эти метафоры? если знаете в чем различие то скажите, если нет, зачем байты портить

За писал(а):

1. Я не собирался кому-то чего-то говорить со своим уровнем знания, тем более против современной теории.
2. Это уже переход на личности. Давайте по существу.

я имел в виду товарища рекса. не волнуйтесь )
с КЭД сам хочу разобратся

[Munin]

AlexNew писал(а):

у вас опять есть ошибки

А у вас опять нет знаний. Мои "ошибки" - это упрощение для собеседника, которым являетесь не вы.

AlexNew писал(а):

к чему эти метафоры? если знаете в чем различие то скажите, если нет, зачем байты портить

Различие, разумеется, в том, что волновой вектор виртуального фотона не лежит на световом конусе, в частности, в электростатике он чисто пространственноподобен: имеет нулевую частоту, и осуществляет постоянное по времени силовое воздействие. За это он "платит" спаданием по закону $1/r^2$ (плоская волна спадает по закону $\exp (-\mathbf{kx})$, а поле точечного источника, собираясь из таких плоских волн, даёт $1/r^2$). Но вываливать эту информацию на Za преждевременно.

AlexNew писал(а):

с КЭД сам хочу разобратся

Ну наконец-то.

[Za]

AlexNew писал(а):

Электростатические антенны это два заряда например, чуствуют себя в пределах пременимости закона кулона, тоесть везде!

Пока я писал свой трактат, уже тема раскрыта. Но выбрасывать жалко, поэтому большая часть того, что ниже, это по поводу этого момента, то есть можно пропустить.

------

Munin писал(а):

Это вы про какую ситуацию? Обычно всё-таки много больше.

Ну например на ДВ и СВ, не говоря уже о более низкочастотных диапазонах, приемник может находиться на расстоянии много меньше длины волны. Ситуация, когда прием и передача осуществляются на согласованную антенну и расстояния большие - это классика, но есть и исключения.

Не говоря уже про трансформаторы. Чем трансформаторы (в том числе емкостные) принципиально отличаются от линии радиосвязи?

Munin писал(а):

Различие между виртуальными и реальными (= невиртуальными) фотонами такое же, как между электростатическим полем и электромагнитным излучением, свободными волнами. Электростатически антенны не чувствуют друг друга (слишком далеко), а волны, которые они излучают, они могут принимать.

Вот это очень интересная тема - то есть все таки электростатические взаимодействия описываются посредством виртуальных фотонов? Я вообще надеялся, что в КЭД нет разделения на статику и динамику, что есть какое-то обобщение.

Munin писал(а):

Электростатически антенны не чувствуют друг друга (слишком далеко), а волны, которые они излучают, они могут принимать.

А здесь позвольте не согласиться. Если в данном случае имеется в виду практика, а не теория, то данное утверждение уж слишком сильно расходится с радиотехнической практикой. Антенны очень даже «чувствуют».

1. В электрофизиологии помехи 50 Гц – это большая проблема. И эти помехи происходят вне зависимости от того, настроены ли контура в резонанс или нет. «Длина волны» в данном случае гораздо больше действующих объектов. Зато эта картина неплохо описывается в терминах электростатики. (Ну не совсем статики, конечно, а медленно изменяющихся во времени потенциалов.)

2. В параллельной теме как раз задавался вопрос про антенны – можно ли принимать длинные волны на короткую антенну (http://dxdy.ru/topic15269.html). Конечно можно.

Обычно антенна выступает одновременно в нескольких качествах: как резонансный контур, настроенный на частоту передачи, как открытая емкость (то есть фактически электростатический объект), и как открытая индуктивность.

Но эти параметры можно и разделить.

Совсем необязательно, чтобы антенна была настроена в резонанс. Если генератор может формировать такое же напряжение на ненастроенной передающей антенне, какое в ней может быть в резонансе, то эффект будет одинаков.

В случае приемной антенны настройка в резонанс выполняет роль фильтра. Но фильтр может быть реализован и по-другому. Наверно все знают эффект устранения шума после сложения принимаемого сигнала синфазно с полезным сигналом. В случае LC-контура, настроенного в резонанс, сложение происходит на элементах контура. (Поэтому создается впечатление, что антенны «чувствуют».) Но с таким же успехом можно применить цифровое сложение. Можно добиться просто огромной чувствительности на низких частотах просто куска провода, воткнутого в звуковую карту, если использовать опорную частоту (внутренний стабильный генератор или внешний синхросигнал), и производить многократное сложение входного сигнала синфазно с ожидаемым полезным сигналом.

С этой точки зрения высокая частота, помимо прочего, является тем фактором, который определяет эффективность алгоритма фильтрации, каким бы он ни был – цифровой, основанный на резонансных контурах или керамических фильтрах. В любом случае, чем больше частота, тем больше раз можно произвести синфазное сложение сигнала в единицу времени и тем большую помехоустойчивость линии можно обеспечить.

Но это не значит, что для радиосвязи в принципе необходимы высокие частоты. Можно осуществить связь при помощи очень медленно меняющегося потенциала, если будет возможность произвести на приемной стороне синфазное усреднение. Но например при частоте 1 Гц 1000000 циклов займет 11,5 дней, что не приемлемо для большинства практических целей. Но это не значит, что это не возможно.

Роль размеров антенны (то есть открытой емкости или индуктивности) сводится к тому, что абсолютная величина сигнала будет больше или меньше в зависимости от размеров антенны, если не учитывать фактор резонанса и если антенна не становится больше полуволны. То есть если брать антенну без резонанса (это, конечно, некоторая идеализация), то излучаемая и принимаемая амплитуда сигнала будет прямо пропорциональна размеру антенны.

На практике, конечно, используются все способы, позволяющие улучшить качество связи – и резонанс, и размер, и диаграмма направленности и т.п.

На высоких частотах меньшая мощность, отдаваемая в антенну (как правило, более короткую), компенсируется как раз тем, что на высоких частотах проще работать механизмам фильтрации сигнала.


------


Прошу прощения за такое лирическое отступление, если вернуться к электростатике и радиочастотному излучению с точки зрения КЭД.

Здесь есть помимо чувствительности гораздо более интересные аспекты. Такие как интерференция, распространение по волноводам, проникающая способность и т.п.

Но в первом наивном приближении я если честно не вижу каких-то принципиальных трудностей здесь. Если учитывать конечную скорость распространения взаимодействия, то поток любых фотонов – хоть виртуальных, хоть невиртуальных, должен формировать некоторое волнообразное распределение. Другое дело, что не всякие взаимодействия могут проявляться в интерференции (то есть я не знаю, как с этим обстоит дело у виртуальных фотонов).
Почему так много внимания виртуальным фотонам. Потому что посредством них, как здесь было сказано, описывается электростатика. Если движение электрона между заряженными электродами можно описать как-то по-другому (но не примитивизируя), то этот механизм был бы интересен.

Что касается переходов между уровнями и когерентного излучения. В принципе, я ундерстенд, спасибо. То есть излучение возможно, если рассматривать антенну как систему и если излучает вся система.

Что касается отдельных электронов (и таких применений как ЛБВ, клистроны и т.п.), то не очень понятно.

С одной стороны, электроны замедляясь и ускоряясь должны излучать. С другой стороны, их движение определяется виртуальными фотонами. То есть в принципе в данном случае излучение не обязательно должно быть когерентным (если когерентно не равно синфазно, я точно не знаю), так как каждый электрон ускоряется и замедляется немного по-другому, чем другие, хотя может быть и синфазно.

[AlexNew]

munin писал(а):

Мои "ошибки" - это упрощение для собеседника, которым являетесь не вы.

какое у вас безмерное высокомерие однако.

кстати вы опять першли на личности, я ведь не повторяю в своих постах что вы НЕУЧ! Давайте жить дружно и заниматся делом

Добавлено спустя 7 минут 28 секунд:

Munin писал(а):

волновой вектор виртуального фотона не лежит на световом конусе, в частности, в электростатике он чисто пространственноподобен: имеет нулевую частоту, и осуществляет постоянное по времени силовое воздействие. За это он "платит" спаданием по закону $1/r^2$ (плоская волна спадает по закону $\exp (-\mathbf{kx})$, а поле точечного источника, собираясь из таких плоских волн, даёт $1/r^2$). Но вываливать эту информацию на Za преждевременно.

опять бред, вы вшколе видели картинки плоского конденсатора? что там куда спадает и кто за что платит? (силовое воздеиствие при этом разумеется есть)

Плоская волна никуда не спадает кстати тоже!

Вопеющая безграмотность. Ставлю вам двойку по электродинамике!