Интерференция

[Alex-Yu]

leslie.nilsen в сообщении #986899 писал(а):

Вот это место не вполне понятно.

Эк, чего захотели.... Не знаю кому как, но лично мне, в свое время, понадобилось несколько лет напряженного труда чтобы это хоть как-то понимать. Предварительно пришлось разобраться в огромной куче всякой разной математики.

[Munin]

Alex-Yu в сообщении #986767 писал(а):

А что, это состояние поля?

Нет, это множитель. Остальные множители - константы по координатам $x^\mu.$ И что, всё-таки?

Alex-Yu в сообщении #986767 писал(а):

Инерферировать она будет ТОЛЬКО тогда, когда Вы устроете суперпозицию, например, вакуума и однофотонного состояния. В чисто фотонных состояниях она, в итоге, просто сократится.

Покажите, как? Я пока считаю, что $(\text{коэффициент})e^{ik_{1\,\mu}x^\mu}+(\text{коэффициент})e^{ik_{2\,\mu}x^\mu}=2(\text{коэффициент})e^{i\frac{k_{1\,\mu}+k_{2\,\mu}}{2}x^\mu}\cos\bigl(\tfrac{k_{1\,\mu}-k_{2\,\mu}}{2}\,x^\mu\bigr).$

leslie.nilsen в сообщении #986856 писал(а):

Тогда как же представить себе фотоны.

ОЧЕНЬ СЛОЖНО. Даже не надейтесь представить их себе правильно в ближайшие года 3. А пока, ваши грубые приближения сгодятся, пока вы не обсуждаете серьёзных вещей с серьёзными физиками.

-- 07.03.2015 12:26:29 --

leslie.nilsen в сообщении #986891 писал(а):

Но все же, кроме описания "это квант ЭМ поля" можно сказать об этой частице что-то большее?

Как раз описание "это квант электромагнитного поля" - очень большое и полное описание, если предварительно знать, что такое "электромагнитное поле", "квантование", "квантование поля", и "квант поля".

-- 07.03.2015 12:29:37 --

Alex-Yu в сообщении #986903 писал(а):

Не знаю кому как, но лично мне, в свое время, понадобилось несколько лет напряженного труда чтобы это хоть как-то понимать. Предварительно пришлось разобраться в огромной куче всякой разной математики.

Я думаю, для всех так - для всех, кто действительно хоть как-то понимает. Есть и сошедшие с дистанции, может быть, 99 %.

[leslie.nilsen]

Не хотелось бы выглядеть полным дебилом, поэтому разъясню. Хотя уже чувствую, что в этой беседе мне лучше умолкнуть и читать.

Alex-Yu

Alex-Yu в сообщении #986898 писал(а):

Но тут два ключевых понятия: суперпозиция и квантовое состояние. В обычной жизни эти понятия не формируются.

Если честно, я не понял, что Вы имели ввиду под "обычной жизнью". ЭМ волны ведь реальное, наблюдаемой явление, как и сами фотоны.

Munin в сообщении #986905 писал(а):

ОЧЕНЬ СЛОЖНО. Даже не надейтесь представить их себе правильно в ближайшие года 3. А пока, ваши грубые приближения сгодятся, пока вы не обсуждаете серьёзных вещей с серьёзными физиками.

Я очень надеюсь, что в будущем у меня появится возможность представить все это более четко. И избежать "классических" аналогий. Но пока что это практически невозможно. Поэтому, как бы не хотелось, не получается. Я не могу сказать, что ЭМ волна это такая же волна, как та, что на поверхности моря. Не могу сказать, что фотон-это некий шарик, перемещающийся в пространстве со скоростью света. Но могу сказать, что эти два состояния ЭМ поля существуют и наблюдаемы (не важно, как они выглядят) и их можно описать только математически.

[Xey]

Третий раз привожу эту цитату

Xey в сообщении #962617 писал(а):

Интерпретации получаются странноватыми. Вот и тут немного странно "о просачивании волновых функций из лазеров" ( видимо это от несовершенства "здравого смысла").

Цитата:

Глаубер пишет, что вопрос о возможности интерференции двух независимо излученных фотонов долго оставался предметом спором и недоразумений, но историю вопроса он умалчивает. Было бы интересно почитать про это. Но я сейчас покопался в литературе, и вижу, что споры продолжались и после опытов 1963 года.

В частности, в 1967 году те же авторы поставили аналогичный эксперимент (Phys. Rev. 159, 1084–1088 (1967)), в котором интенсивность лазерных лучей была столь мала, что фотоны прилетали на экран очень редко. Т.е. один фотон прилетел и поглотился задолго до того, как прилетит следующий за ним фотон. Тем не менее, интерференция между двумя лазерами была и в этом случае!

Сами авторы дают интерпретацию этого поведения как интерференцию фотона с самим собой, но это неверная интерпретация! Правильная интерпретация была дана чуть позже де Бройлем и соавтором в статье Phys. Rev. 172, 1284–1285 (1968). Они подчеркивают, что излучение фотона (точнее, "просачивание фотонной волновой функции" из лазеров наружу) есть непрерывный процесс. Эти две просачивающиеся из разных лазеров волновые функции интерферируют всегда, даже если детектор в течение какого-то времени не регистрирует никаких фотонов. А уж когда "накопится" достаточно большая вероятность для регистрации очередного фотона, тогда она и происходит, но в полном соответствии с картиной интерференции двух разных лучей.
http://igorivanov.blogspot.ru/2006/04/blog-post_24.html

Ещё по поводу фазы фотона. Например в газовом лазере излучение индуцирует излучательный переход в возбуждённом атоме. При этом фотон излучается в фазе с вынуждающим излучением.
Т.е. и фотон и его фаза одновременно.

[leslie.nilsen]

Xey в сообщении #986931 писал(а):

Эти две просачивающиеся из разных лазеров волновые функции интерферируют всегда, даже если детектор в течение какого-то времени не регистрирует никаких фотонов. А уж когда "накопится" достаточно большая вероятность для регистрации очередного фотона, тогда она и происходит

Я совершенно запутался. Так, два разных фотона интерферируют, или нет (фотон интерферирует сам с собой)?

[Xey]

leslie.nilsen в сообщении #986856 писал(а):

Не пойму, какая разница между пучками лучей и самими лучами? На картинке показаны два луча (ЭМ волны).

В геометрической оптике луч это линия. Совместить два луча это значит совместить две линии. Тут без прозрачного зеркала не обойтись.
Эти мелочи важны ,если задаться часто поднимаемым вопросом -куда исчезает энергия при совмещении двух лучей в противофазе

[Alex-Yu]

Xey в сообщении #986931 писал(а):

Ещё по поводу фазы фотона. Например в газовом лазере излучение индуцирует излучательный переход в возбуждённом атоме. При этом фотон излучается в фазе с вынуждающим излучением.
Т.е. и фотон и его фаза одновременно.

Не запутывайте молодого человека! При вынужденном излучении получается излучение в когеррентном состоянии (глауберговском в предельном случае). А это НЕ ЕСТЬ фотонное состояние. Его, правда, можно представить в виде суперпозиции фотонных состояний (с разным числом фотонов), но это уже квантовая физика "высокого полета". В состоянии фотона фаза полностью неопределена. И не надо безграмотных ля-ля на эту тему!

-- Сб мар 07, 2015 21:31:26 --

leslie.nilsen в сообщении #986936 писал(а):

Так, два разных фотона интерферируют, или нет

Нет. Но вот два разных световых пучка в других (если хотите, "волновых") состояниях вполне могут интерферировать. Трудность здесь, правда, в том, что я не могу Вам объяснить что такое "квантовое состояние", это фундаментальное понятие, которое нельзя объяснить через классические понятия. В классической физике ничего даже слегка похожего на это нет. Как и суперпозиции состояний.

[leslie.nilsen]

Световой пучок это ведь ЭМ волна.

[Alex-Yu]

leslie.nilsen в сообщении #987015 писал(а):

Световой пучок это ведь ЭМ волна.

Световой пучок это ЭМ поле. Но совсем не обязательно в состоянии волны. Может быть и в состоянии частиц, т.е. фотонов.

Беда, однако, в том, что все эти слова не очень осмысленны. Квантовые явления не описываются в рамках классических понятий. Волна --- исходно классическое понятие. Если это волна в классическом смысле, то тогда чисто логически никаких фотонов и быть не может. Но на самом деле в квантовой физике все существенно сложнее. Там волны и частицы лишь проявления более сложного понятия: квантового поля. У этого самого квантового поля могут быть разные квантовые состояния. Одни состояния больше похожи на классические волны (иногда ну очень сильно похожи, возмите волну от обычной радиостанции или лазерное излучение), другие --- на классические частицы. Но, по большому счету, все это не то и не другое. Это принципиально другой объект.

[leslie.nilsen]

А если нету пучка? Нету и поля?

[Alex-Yu]

leslie.nilsen в сообщении #987021 писал(а):

А если нету пучка? Нету и поля?

Квантовое поле есть всегда. Вакуум --- это тоже поле. В состоянии вакуума.

[leslie.nilsen]

Alex-Yu в сообщении #987024 писал(а):

Квантовое поле есть всегда. Вакуум --- это тоже поле. В состоянии вакуума.

Тепловое ЭМ излучение есть везде, в любой точке пространства. можно считать его состоящим из пучков?

[Alex-Yu]

leslie.nilsen в сообщении #987025 писал(а):

Тепловое ЭМ излучение есть везде, в любой точке пространства. можно считать его состоящим из пучков?

Тепловое излучение здесь ни при чем. Тепловое излучение --- это не вакуум.

[leslie.nilsen]

Alex-Yu в сообщении #987026 писал(а):

Тепловое излучение здесь ни при чем. Тепловое излучение --- это не вакуум.

я знаю. Но это тоже ЭМ излучение, то есть спектр ЭМ поля.

[Alex-Yu]

leslie.nilsen в сообщении #987027 писал(а):

Но это тоже ЭМ излучение, то есть спектр ЭМ поля.

На счет "т.е. спектр ЭМ поля" --- это просто ни о чем. А то, что это тоже излучение --- ответ конечно "да". Излучение бывает разное. В т .ч. тепловое.