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
 
 Фотон: принцип неопределенности, излучение атомами
Сообщение24.09.2010, 18:25 
Аватара пользователя


16/07/10
141
Украина/Харьков
Вот какие у меня вопросы в голове возникли.

Пусть имеется возбужденный атом, который перешел в низшее по энергии состояние и излучил фотон. Т.к. энергетические уровни в атоме заранее известны, то известна и энергия излученного фотона, а следовательно его частота и, как следствие, импульс. Но из принципа неопределенности, если неопределенность в импульсе равна 0, то неопределенность в координате равна бесконечности. Но мы знаем, что фотон распространяется со скоростью света, и не может сразу же занять все пространство. Он и до детектора долетит за конечное время, т.е. неопределенность координаты по крайне мере не более $\Delta x < ct$, где $c$ - скорость света, $t$ - время от момента излучения. Вот такая вот неувязка.

Более того. Когда говорят, что фотон имеет строго определенную частоту - это опять таки абстракция, т.к. для этого волна должна существовать вечно и везде, иначе, в случае локализации по времени и в пространстве мы должны говорить о волновом пакете и о диапазоне частот, т.е. у реального фотона должна быть некая неопределенность по частоте, но тогда и в атоме должна быть некая неопределенность в уровнях энергии, они как бы размытые, а не точные. Есть ли эта неопределенность на самом деле, или в рассуждениях есть ошибка?

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотон: принцип неопределенности, излучение атомами
Сообщение24.09.2010, 18:30 
Заблокирован


08/01/09

1098
Санкт - Петербург
rotozeev в сообщении #355832 писал(а):
но тогда и в атоме должна быть некая неопределенность в уровнях энергии, они как бы размытые, а не точные

Есть, но объяснение другое.

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотон: принцип неопределенности, излучение атомами
Сообщение28.09.2010, 08:19 
Экс-модератор
Аватара пользователя


23/12/05
12065
Уширение спектральных линий

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотон: принцип неопределенности, излучение атомами
Сообщение04.10.2010, 11:24 
Заслуженный участник


21/08/10
2462
rotozeev в сообщении #355832 писал(а):
Вот какие у меня вопросы в голове возникли.

Пусть имеется возбужденный атом, который перешел в низшее по энергии состояние и излучил фотон. Т.к. энергетические уровни в атоме заранее известны, то известна и энергия излученного фотона, а следовательно его частота и, как следствие, импульс. Но из принципа неопределенности, если неопределенность в импульсе равна 0, то неопределенность в координате равна бесконечности. Но мы знаем, что фотон распространяется со скоростью света, и не может сразу же занять все пространство. Он и до детектора долетит за конечное время, т.е. неопределенность координаты по крайне мере не более $\Delta x < ct$, где $c$ - скорость света, $t$ - время от момента излучения. Вот такая вот неувязка.

Более того. Когда говорят, что фотон имеет строго определенную частоту - это опять таки абстракция, т.к. для этого волна должна существовать вечно и везде, иначе, в случае локализации по времени и в пространстве мы должны говорить о волновом пакете и о диапазоне частот, т.е. у реального фотона должна быть некая неопределенность по частоте, но тогда и в атоме должна быть некая неопределенность в уровнях энергии, они как бы размытые, а не точные. Есть ли эта неопределенность на самом деле, или в рассуждениях есть ошибка?



Если атом излучает, то у него не может быть строго определенных уровней энергии, эти уровни уширены, по крайней мере радиационно уширены. Кроме радиационного уширения есть и другие виды уширения, которые в реальных средах (кроме сильно разреженных газов) дают намного большее уширение. Рассуждения на счет того, что энергия фотона равна разности уровней это ПРИБЛИЖЕННЫЕ рассуждения. Однако, если помнить о их приближенном характере, они вполне разумны т.к. радиационная ширина линий мала.

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотон: принцип неопределенности, излучение атомами
Сообщение04.10.2010, 13:01 
Аватара пользователя


16/07/10
141
Украина/Харьков
А как насчет рассуждений о "ширине уровня" фотона?

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотон: принцип неопределенности, излучение атомами
Сообщение04.10.2010, 17:46 
Заслуженный участник


21/08/10
2462
rotozeev в сообщении #359007 писал(а):
А как насчет рассуждений о "ширине уровня" фотона?



Термина такого нет, но в общем также. Чтобы фотон был в состоянии с определенной энергией он должнен излучаться бесконечно долго. Реально излучаются фотоны в состоянии с неопределенностью энергии (частоты). Но эта неопределенность обычно мала, ей можно принебречь, помня приближенный характер такого принебрежения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотон: принцип неопределенности, излучение атомами
Сообщение06.10.2010, 22:15 


06/10/10

6
Точная физика - это точное знание причин!
Фотоны, как правило, излучаются электронами атомов вплоть до величины в один Герц, что составляет (по длине волны) 78% расстояния от
Земли и до Луны. Самостоятельно произвести подобное крохотному по размерам электрону не подсилу. Требуется обязательная физика взаимодействия пространства с внутренностями электрона. Постоянная энергетика подпитки электрона сканирующим все пространство Амеров,
попутно слизывает колебательный процесс электрона и разносит его в виде вторично проявленных фотонов в окружающую среду.
Так как электрон - структурированная пространством частица ( до величины десять в тринадцатой степени), то какой либо принцип неопределенности к ней естественно не применим. Наука и ( простите) научный бизнес не совместимы!
рекламная ссылка удалена

С уважением к дискуссии, Анатолий, г.Львов.

 !  Парджеттер:
Замечание за рекламу.

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотон: принцип неопределенности, излучение атомами
Сообщение07.10.2010, 14:27 
Заслуженный участник


21/08/10
2462
ASY-Lviv в сообщении #359785 писал(а):
Точная физика - это точное знание причин!
Фотоны, как правило, излучаются электронами атомов вплоть до величины в один Герц, что составляет (по длине волны) 78% расстояния от
Земли и до Луны. Самостоятельно произвести подобное крохотному по размерам электрону не подсилу. Требуется обязательная физика взаимодействия пространства с внутренностями электрона. Постоянная энергетика подпитки электрона сканирующим все пространство Амеров,
попутно слизывает колебательный процесс электрона и разносит его в виде вторично проявленных фотонов в окружающую среду.
Так как электрон - структурированная пространством частица ( до величины десять в тринадцатой степени), то какой либо принцип неопределенности к ней естественно не применим. Наука и ( простите) научный бизнес не совместимы!
рекламная ссылка удалена

С уважением к дискуссии, Анатолий, г.Львов.

 !  Парджеттер:
Замечание за рекламу.



К науке вышесказанное не имеет никакого отношения.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 8 ] 

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