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
 
 Муки любознательности: двойственная природа фотона
Сообщение27.09.2009, 15:43 


27/09/09
3
Свет очень часто сравнивают с волнами на воде. И так гипотетический эксперимент.

На озере возбуждается волна. От точки возбуждения пошла круговая волна. Справа от источника на расстоянии 100 метров есть детектор-буй и слева на расстоянии 120 метров от источника есть детектор-буй. Волну зарегистрируют как первый буй так и второй буй.

Теперь в случае фотона. В результате некой реакции излучен фотон. От места реакции пошел сферический фронт световой волны. "Справа (условно)" от места реакции на расстоянии 100 световых лет от источника находится детектор и слева на расстоянии 120 световых лет от источника находится детектор. Фотон достигает первого детектора и там поглощается, например электрон переходит на более высокоэнергетическую орбиту.

Внимание вопрос. Зарегистрирует ли второй детектор волновой фронт фотона 20 лет спустя, или же нет. И ответ ДА и ответ НЕТ ставит меня в тупик. Сколько не обдумывала, не смогла прийти к ясному логическому выводу.

По идее, если первый детектор поглотил фотон, то он "пропал". В таком случае фотон можно рассматривать только как частицу. Но с другой стороны если второй детектор стоял бы ближе то он бы его поглотил, т.е. нельзя сказать что фотон это частица четко летящая в заданном направлении.

 Профиль  
                  
 
 Re: Муки любознательности: двойственная природа фотона
Сообщение27.09.2009, 18:22 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Здесь надо изучать квантовую теорию. Мир может содержать как один фотон, так и ни одного фотона. Если фотон поглотить, то мир с фотоном превращается в мир без фотона. В нём второй детектор не может сработать, потому что фотона просто нет, поглощать нечего. Но при этом есть вероятность и того, что сработает второй детектор, а первый не сработает.

Пока в мире есть фотон, он распространяется как волна, и до первого, и до второго детектора. Но поглощён может быть только одним - потому что сам фотон неделим, не бывает кусочками.

 Профиль  
                  
 
 Re: Муки любознательности: двойственная природа фотона
Сообщение27.09.2009, 19:09 


27/09/09
3
Цитата:
Пока в мире есть фотон, он распространяется как волна, и до первого, и до второго детектора. Но поглощён может быть только одним - потому что сам фотон неделим, не бывает кусочками.


А правомерно считать что пока фотон не зарегистрирован, то он а точнее вероятность его нахождения равномерно распределена по сферическому фронту (его радиус в момент регистрации у 1 детектора 100 световых лет)? Или все таки он должен лететь целенаправлено как частица? В принципе есть же лазеры, там поток фотонов когерентен.

 Профиль  
                  
 
 Re: Муки любознательности: двойственная природа фотона
Сообщение27.09.2009, 22:20 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Piramida в сообщении #246938 писал(а):
А правомерно считать что пока фотон не зарегистрирован, то он а точнее вероятность его нахождения равномерно распределена по сферическому фронту (его радиус в момент регистрации у 1 детектора 100 световых лет)?

Правильно.

Piramida в сообщении #246938 писал(а):
Или все таки он должен лететь целенаправлено как частица?

Он летит нецеленаправленно, как квантвая частица.

Piramida в сообщении #246938 писал(а):
В принципе есть же лазеры, там поток фотонов когерентен.

Там просто за счёт зеркал и стенок вылетают только те фотоны, которые летят в нужную сторону. Если для фотона, распределённого по сферическому фронту, поставить препятствие в виде какой-то фигурной стенки, он тоже вылетит после этого препятствия с дыркой в сферическом фронте (если на препятствии не поглотится, что произойдёт не с нулевой вероятностью).

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

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