Отиди на
Форум "Наука"

Светлината - поток от фотони или вълна?


Recommended Posts

  • Потребител
Публикува
Преди 3 часа, Малоум 2 said:

С гравитони е малко по-лесно за разбиране.

За мен е по- необходимо да разровим теорията за полето. То, все едно какво- ел, мг или гравитационно, се формира от движение на материята. Квантите, които улавяме са взаимозависими с него-коментираната  обратна връзка. При липса на експериментално доказани гравитони, полето  е доказано.

  • Потребител
Публикува (edited)

Квантована ли е електромагнитната вълна при всякакви честоти?  Можем ли да го проверим?

Твърди се, че можем до енергия на частиците 100 eV. По-надолу енергията на кванта е толкова малка, че не може да предизвика Комптънов ефект.

Но защо не приложим опита на Биберман- Сушкин - Фабрикант  за дифракция на единични електрони?

Ако една вълна се излъчва от радиочестотен дипол и се пуска през процеп, зад който е нареден масив от диполи с детектори, то можем да засечем дифракционната картина с мултицет, като мерим напрежението след всеки детектор.  След това  започваме да намаляваме интензитета на изльчването, така че, според изчислената енергия на 1 квант, в обема на прибора да се намира не-повече от 1 квант.  Така ще проверим дали и при радиовълните има дуализъм  :)

Редактирано от Exhemus
  • Глобален Модератор
Публикува
Преди 13 часа, Втори след княза said:

При липса на експериментално доказани гравитони, полето  е доказано.

Имаш логическа грешка в това твърдение :)

Защото гравитони няма да има и ако гравитацията не е поле.

  • Потребител
Публикува
Преди 20 часа, Warlord said:

А откъде тая сигурност, че съществуват гравитони? :) Ако ги има те със сигурност нямат електрически заряд и масата им би трябвало да е над хиляда пъти по-малка от тази на един електрон. Няма как да ги засечем със съвременните прибори, с които разполагаме. Електроните и фотоните са доказан факт, но в гравитацията има нещо гнило :)

Гравитоните са предположени от физици и съм възприел обяснения на особеностите на гравитационното взаимодействие чрез тях. Те също знаят, че са "недосегаеми" за експериментална проверка и се надяват на следствията от съществуването им. Описвам с хипотеза (писаното от мен в скоби е по хипотезата ми за етер*) следствия, като обяснение на най-слабата сила на гравитационно привличане по Нютон, невъзможност за екраниране на гравит. въздействия, равноускорително движение при свободно падане, грави-полето като основа за влияние върху изкривяване на светлината от масивни обекти и др. Тоест - те са обяснителна алтернатива и за айнщайновата кривина на пространство-времето (където му се налага да допуска среда - измислена е тъмната материя и енергия за обясняване, щото етерът е изхвърлен от теориите, неправилно разбира се). Важното е, че могат да се обясняват наблюдаваните факти, с гравитони.

...

  • Потребител
Публикува
Преди 20 часа, Exhemus said:

Квантована ли е електромагнитната вълна при всякакви честоти?  Можем ли да го проверим?

Твърди се, че можем до енергия на частиците 100 eV. По-надолу енергията на кванта е толкова малка, че не може да предизвика Комптънов ефект.

Защо комптънов ефект, при фотоефекта показва че се поглъща на отделни порции електромагнитна вълна.. 

  • Потребител
Публикува
Преди 3 часа, Джереми said:

Защо комптънов ефект, при фотоефекта показва че се поглъща на отделни порции електромагнитна вълна.. 

Въпросът беше в радиовълновия диапазон имаме ли някакъв квантов ефект?

  • Потребител
Публикува
Преди 2 часа, Джереми said:

Не съм запознат, ти как мислиш. Май няма такъв.

 А трябва да има. Не може - до тая честота има кванти. От нея нататък няма. Що за физически закони?  :)

Има и купчина други проблеми, свързани с квантите.

Например:  Защо светлината продължава да се движи праволинейно, без разсейване в оптически плътна среда (стъкло)?

Скоростта на светлината намалява и това го обясняват с поглъщане и преизлъчване на кванта. Но тогава трябва да имаме разсейване, а преизльчването става в точно същаъа посока. Няма топлинно движение, няма квантова вероятност? Как така?

  • Глобален Модератор
Публикува
Преди 16 минути, Exhemus said:

А трябва да има. Не може - до тая честота има кванти. От нея нататък няма. Що за физически закони? 

Има известен проблем с квантите при тая честота. Радиовълните се славят с много добра кохерентност, демек имат ясно изразена фаза, а в КМ има едно неравенство на неопределеност, включващо неопределеността в броят фотони и неопределеността във фазата. Демек, определена фаза е неопределен брой фотони - тоест нямаш основание да очакваш проявление на фотони.

А проблемът с регистрацията е само технически - става дума за нищожни енергии, губещи се в термичния шум.

Преди 18 минути, Exhemus said:

Например:  Защо светлината продължава да се движи праволинейно, без разсейване в оптически плътна среда (стъкло)?

Защото там се формира като интерференция на влезлите в средата фотони. Взаимодействието със средата определя коефициентът на пречупване - демек направлението, в което е максимумът на интерференция. Нататък няма причина за други взаимодействия, които да разсейват лъча. Разбира се, взаимодействието между атома и фотона зависи от енергията на последния, от там и дисперсията в някои среди. Тогава за всяка честота (енергия фотони) ще имаш различно направление на интерференчният максимум.

Същият е механизмът и при отражение - отразява се само в направление максимумът на интерфериралите фотони. Иначе всеки фотон се разсейва почти хаотично от атомите на средата от която се отразява, но само интерференчният максимум определя основният поток на светлината.

Може да се намерят интересни статии, които описват появяването на коефициента на пречупване на квантово ниво. Някъде от 60-70-те години нататък, но вече не ги помня.

Преди 21 минути, Exhemus said:

Скоростта на светлината намалява и това го обясняват с поглъщане и преизлъчване на кванта.

Не, не е това процесът. Поглъщането и после преизлъчването е в тесни спектрални линии, зависещи от съответните атоми и техните връзки.  Там дето няма линии на поглъщане, няма да има и преизлъчване, т.е. спектъра на отразената светлина трябва да стане на решето. А той не става.

Това са доста по-сложни квантови процеси...

  • Потребител
Публикува
Преди 8 часа, scaner said:

Защото там се формира като интерференция на влезлите в средата фотони.

Не фотони, а вълни. Пък фотоните подир тях, нали  :)   Това с преизлъчването, го обясняваше ти, преди.. Сега се отмяташ:

Преди 8 часа, scaner said:

Нататък няма причина за други взаимодействия, които да разсейват лъча.

Има причина: Фотоните взаимодействат със средата и си забавят скоростта.  Обаче тая среда не е еднородният вакуум. Атомите първо я правят периодично поизкривена, второ температурно флуктуират.  И трето - фотонът може да уцели право в ядрото или някой електрон.

 Ако кажеш - всичките тези неща не влияят на треакторията на фотона - значи не влияят и на скоростта на светлината, което не е факт  :)

  • Глобален Модератор
Публикува
Преди 5 часа, Exhemus said:

Не фотони, а вълни. Пък фотоните подир тях, нали

 Интерференцията е защото самите фотони притежават вълнови свойства. Колективът, демек вълните, не допринася с нищо повече.

Когато поток фотони влезе в средата, всеки от тях взаимодейства поотделно от другите с атомите, и поведението им след това взаимодействие, демек интерференцията им, направлението на най-голяма вероятност, формира резултатът. Може да има вълна, може и да няма, ако кохерентността между фотоните се разруши.

Преди 5 часа, Exhemus said:

Има причина: Фотоните взаимодействат със средата и си забавят скоростта.  Обаче тая среда не е еднородният вакуум. Атомите първо я правят периодично поизкривена, второ температурно флуктуират.  И трето - фотонът може да уцели право в ядрото или някой електрон.

Това взаимодействие със средата в крайна сметка формира класическата диелектрична проницаемост на средата, или с други думи коефициентът на пречупване. И чрез него, като делиш, получаваш опростено скорост и ъгли на пречупване в класическата оптика. Но самите процеси са много по-сложни, и не се свеждат до поглъщане и преизлъчване. Има статии по въпроса как се формира коефициентът на пречупване на квантово ниво.

Изобщо, ако бъдем точни, фотоните в средата се движат с най-различни скорости. Но груповата им скорост е най-вероятната скорост на фотоните в тази среда, а вероятностите в КМ  се смятат по сложни уравнения. Върхът на вероятностната крива в класическата оптика определя коефициентът на пречупване.  Който зависи от много параметри на средата, включително и от структурата, специфична подредба на атомите - затова в различни посоки на един кристал може да имаш различни коефициенти на пречупване.

А опасност фотон да уцели атом или електрон при обикновена светлина е малка, там ще имаме комптъново разсейване, което ще доведе до шумов светлинен фон. Ако сложиш фотодетектор напречно на кристал, по който се разпространява светлинен лъч, имаш шанс да хванеш тоя шум, при големи интензивности може да го видиш и с око. Дължината на вълната на светлината обикновено е много по-голяма от размера на атома, затова ефектът по направление на лъча ще бъде незабележима дифракция. Въпреки това движението на електроните влияе на фотоните, и това е важното взаимодействие. Подобно взаимодействие е стимулираната емисия. Там имаме работа със атомни нива, но го давам само като пример за взаимодействие без пряк удар.

  • Потребител
Публикува
On 20.11.2023 г. at 9:51, scaner said:

Имаш логическа грешка в това твърдение :)

Защото гравитони няма да има и ако гравитацията не е поле.

Меа кулпа. Не е логическа, а езикова. Да се чете така

"При липса на експериментално установени гравитони, нека обсъждаме нещо експериментално доказано, а именно полето"

On 19.11.2023 г. at 20:41, Втори след княза said:

При липса на експериментално доказани гравитони, полето  е доказано.

 

  • Глобален Модератор
Публикува
Преди 21 минути, Втори след княза said:

"При липса на експериментално установени гравитони, нека обсъждаме нещо експериментално доказано, а именно полето"

Проблемът е, че според Общата теория на относителността гравитацията не е поле.

  • Потребител
Публикува
Преди 20 часа, scaner said:

Има статии по въпроса как се формира коефициентът на пречупване на квантово ниво.

Имам представа от полупроводниците, как чрез КМ се получават обобщени характеристики за целия кристал.  Но тук отделен фотон трябва да се отклонява от всяка неравномерност, а  коефициентът на пречупване е обобщена характеристика. Тези методи на КМ няма да работят при разсейването.

При вълново разглеждане имаме около 5000 атома да се побират в една дължина на вълната. Това донякъде усреднява флуктуациите. Но пък имаме милярди и трилиони атомни пластове докато лъчът излезе от стъклото. Даже съвсем маки мръдвания в един атомен пласт ще се акумулират.

При корпускулярно разглеждане разсейването трябва да излезе на порядъци по-голямо???

  • Потребител
Публикува (edited)
On 22.11.2023 г. at 12:10, scaner said:

Проблемът е, че според Общата теория на относителността гравитацията не е поле.

Смятам, че терминът "гравитационно поле" е общоприет и най- вече популярен. Това, че е/осъществява се, благодарение на особености на пространство-времето и неравномерното натрупване на маса е причина за съществуването му, но не го изключва като понятие. А?

Редактирано от Втори след княза
  • Потребител
Публикува
Преди 4 минути, Втори след княза said:

Смятам, че терминът "гравитационно поле" е общоприет и най- вече популярен. Това, че е/осъществява се, благодарение на особености на пространство-времето и неравномерното натрупване на маса е причина за съществуването му, но не го изключва като понятие. А?

Къде е общоприет? Цитат?

  • Глобален Модератор
Публикува

  

Преди 17 часа, Exhemus said:

При корпускулярно разглеждане разсейването трябва да излезе на порядъци по-голямо???

То не е корпускулярно разглеждане. Ако отчиташ че фотонът има вълнови свойства, това си е квантово разглеждане. Трябва да се смятат вероятностите. Аз за това и казах, че има статии, които показват как от квантовите свойства произхождат класическите, коефициентът на пречупване например. Е, щом следва класическият коефициент на пречупване, то няма да има никаква разлика с порядъци.

Така без сметки мога само с общи съображения да оценявам нещата.

 

Преди 14 минути, Втори след княза said:

Смятам, че терминът "гравитационно поле" е общоприет и най- вече популярен. Това, че е/осъществява се, благодарение на особености на пространство-времето и неравномерното натрупване на маса е причина за съществуването му, но не го изключва като понятие. А?

Общо взето човек не трабва да разчита на собствено мнение, изградено само на база популярна литература, когато се обсъждат по-сериозни въпроси.

Да, терминът е популярен, но не е общопроиет, напротив. Именно това, че гравитацията не е поле според ОТО е в основата на фундаменталният проблем с обединението и с квантовата механика, продължаващ вече десетки години. Ако беше толкова просто както е популярно, нещата щяха да са други. Вервай ми, много по-просветлени умове от нас двамата се занимават с тоя въпрос и не намират решение.

  • Потребител
Публикува (edited)
Преди 22 минути, Gravity said:

Къде е общоприет? Цитат?

От уикипедия до мрежата

Вж. на прима виста и  http://web.uni-plovdiv.bg/drago/engineer geophysics/gravity.pdf "Земно гравитационно поле. Маса и плътност на Земята. Приливни движения"

А с Гугъл:
 
"Гравитационното поле"
Около 10 100 резултата (0,29 секунди) 
 

  

Преди 6 минути, scaner said:

Вервай ми, много по-просветлени умове от нас двамата се занимават с тоя въпрос и не намират решение.

Така е. Едни създават един научен конструкт, други- друг за обяснение на явленията.

Не влизам в спор, следя мненията.

 
Редактирано от Втори след княза
  • Глобален Модератор
Публикува
Преди 5 минути, Втори след княза said:

От уикипедия до мрежата

Вж. на прима виста и  http://web.uni-plovdiv.bg/drago/engineer geophysics/gravity.pdf "Земно гравитационно поле. Маса и плътност на Земята. Приливни движения"

А с Гугъл:
 
"Гравитационното поле"
Около 10 100 резултата (0,29 секунди) 

Няма какво да гледам. В добро приближение, полето на леки обекти като тези на земята и самата нея, се описват много добре с Нютоновата теория, където терминът "поле" е въведен безалтернативно, без някаква друга обосновка - просто по времето на създаване на електромагнетизма това е била модата, а този термин възниква тогава. Още повече че за тая теория това се е оказало удачно.

За по-тежки обекти обаче нещата почват да се отклоняват от Нютоновите предсказания в посока ОТО. Тази теория дава по-верни предсказания от Нютоновата, и освен това обосновава защо гравитацията не трябва да е поле - вече не на основа модата. Затова и в жаргона "гравитационно поле" се ползва като термин, приложим само за слаба гравитация. За нея може да се формулира (приближено!) от теорията величината "потенциал". Но при силни полета тази величина не може да се формулира, а от тук и полето си губи смисъла. Нещо повече, то престава да е векторно като слабата гравитация, а си променя и характерът. Полетата не се държат по такъв начин.

Гугълът винаги може да ти даде това което търсиш. Без гаранции, че то има отношение към разговор като този :) Пробвай за нещо по-ежедневно, някоя конспиративна теория например, ще намериш както едната гледна точка, така и противоположната. И ако нямаш допълнителни знания, не може да се ориентираш къде е заблудата. Затова и чрез интернет не е добре да се учиш, там се иска да знаеш това което искаш да научиш, за да го отличиш от подвеждащата информация...

  • Потребител
Публикува
Преди 10 часа, scaner said:

Но при силни полета тази величина не може да се формулира

Целият коментар е поучителен, съгласявам се, че е така. Специално цитираният текст показва, че ползването на термина "поле" е много популярно.Написаното "силни полета" замества много обяснения и е съвсем разбираемо.

ОК.

  • Глобален Модератор
Публикува
Преди 27 минути, Втори след княза said:

Написаното "силни полета" замества много обяснения и е съвсем разбираемо.

Не, не замества. Това е физически жаргон, и когато не се познава, приемането му на база ежедневното значение на термините води до заблуждение. Когато човек знае, че гравитацията не е поле, "силни полета" няма смисъл отнесен към поле :)

  • Потребител
Публикува
Преди 14 минути, scaner said:

Не, не замества. Това е физически жаргон, и когато не се познава, приемането му на база ежедневното значение на термините води до заблуждение. Когато човек знае, че гравитацията не е поле, "силни полета" няма смисъл отнесен към поле :)

Тогава в какъв смисъл го използваш?

  • Глобален Модератор
Публикува
Преди 18 минути, Втори след княза said:

Тогава в какъв смисъл го използваш?

Съкращаване на комуникацията. Подобен жаргон се използва доста често.

  • Потребители
Публикува
On 19.11.2023 г. at 11:39, Warlord said:

Явно Черната дупка не поглъща само гравитацията, но и времепространството (това даже май е официалната теория). Тоест всичко от всякакво естество потъва там, дори и да няма пряко отношение към гравитацията. Когато фотон достигне Хоризонта на събитията, в периферията на Черната дупка, отстрани би трябвало да изглежда, че е спрял, въпреки че реално ще продължава да се движи и пропада в бездната. Друг интересен казус е, че в такъв случай би трябвало страничният наблюдател да не види нищо. Практически ако времето спре, няма да го видим като стопиран кадър на филм, ако фотоните спрат да влизат в ретината, няма да има никакви отражения на нищо и никакви цветове. Ще изглежда съвсем като нищо и никъде.

Между другото съществуването на гравитона е доста по-недоказано от съществуването на тъмната материя например. Реално нямаме никаква идея защо гравитацията съществува (светлинната също), не е задължително да е заради частици, както се опитваме да си го представим.

По чисто физически причини и ограничения , няма как да се "улови"  гравитона", за да кажем "а, ето го" - гравитационното взаимодействие ("поле") е много слабо - не съществува сензор, който да го регистрира.

Иначе - гравитонът, както и фотона са  кванти, и представянето им като "топчета" не е мнго издържано. Условно се приемт за частици, за да се вместят в общите теории и представи.
Въпроса "защо" светлината или гравитацията съществуват всъщност не ни интересува в случая.
Ключовото  в аналогията със фотоните е че гравитацията се разпространява със скростта на светлината (което е доказано експериментално). Според теорията само безмасовите частици могат да се движат със скоростта на светлината

  • Потребител
Публикува
On 19.11.2023 г. at 10:03, scaner said:

Във връзка с коментарите по темата това ми изглежда интересно:):

https://www.kaldata.com/it-новини/може-ли-светлината-или-фотоните-да-фор-438552.html

Напиши мнение

Може да публикувате сега и да се регистрирате по-късно. Ако вече имате акаунт, влезте от ТУК , за да публикувате.

Guest
Напиши ново мнение...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Вашето предишно съдържание е възстановено.   Изчистване на редактора

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Зареждане...

За нас

"Форум Наука" е онлайн и поддържа научни, исторически и любопитни дискусии с учени, експерти, любители, учители и ученици.

За своята близо двайсет годишна история "Форум Наука" се утвърди като мост между тези, които знаят и тези, които искат да знаят. Всеки ден тук влизат хиляди, които търсят своя отговор.  Форумът е богат да информация и безкрайни дискусии по различни въпроси.

Подкрепи съществуването на форумa - направи дарение:

Дари

 

 

За контакти:

×
×
  • Create New...
×

Подкрепи форума!

Твоето дарение ще ни помогне да запазим и поддържаме това място за обмяна на знания и идеи. Благодарим ти!