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[讨论] 单个与群体光子的行为差异

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发表于 2011-3-14 00:07:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
单个光子及单个光子间的行为称为独立行为;许多的从有共同光源发射的光子间的行为称之为群体行为。
这些行为间有很大的差异。
综合所有已知的资料:在真空中,单个的光子间不发生任何的相互作用。
如果两个或两束光子间像LHC、LPC上那样进行对撞,光子间是不会有任何事情发生的。这个实验很容易做到。
可以这样认为:在真空中,一个光子不与另一个光子发生任何相互作用。
这与我们流行的观点是有差异的。
在光学中,我们讨论光子的干涉与衍射现象都是认为光子间会产生相互影响的。
也大约是在1801年,Thomas·Young做了著名的干涉实验,实验的装置是这样的:一束强光照射到开有小孔的不透明的遮光板上,后面发置另一个光阑,上面开有两个小孔。再后面可以放一个感光板,或其它的观测装置。
我们能观测到明暗的条纹产生。
我们就说干涉现象产生了。
Thomas·Young用光的波动性进行了解释。他解释时使用了振幅、强度、波长、相位、干涉相长、干涉相消等一些的概念。
如果一个光子不与另外的一个光子发生相互作用,这些概念都是牵强附会的,这种解释也是站不住脚的。我们又应该如何去进行解释呢?
我们如何重新去看待一个光子?
光子是什么?
这些行为是一个个光子的行为还是应该有其它的解释呢?
如果不认为光子的行为产生了干涉效应,那干涉效应产生的原因可以假定是什么呢?
(单个的光子没有任何的可以产生波动性的原因,是光子的群体效应产生了波动性。)
经过研究发现,光子的波动性的真实的来源是光源。
是光源的性质决定了光的干涉与衍射现象。
问题集中到了一点:一个光源是如何发射光子的。与时间的关系?细分!!!
假定一个理想光源:这是一个点光源,它只发射单个频率的光子,这个光源发射光子不是任意的,在时间的序列上它每隔一个光子的频率才发射出一个或多个光子或不发出光子,在其它的时间段它是不发射任何光子的。而且光源严格遵守这种发射的方式。
就像火车每隔一个时间进行发车一样。
这种方式量子力学应该是允许的。
这样可以定义波长就是发射一个光子与另一个光子的最小间距。这与光子的频率相关,同样与一个光子的能量相关。
我们如果定义一个特定的光子发出的时间为零,这样就有了相位与初相位的概念。
如果这样的一个光源作为双缝干涉的光源,是不是可以产生干涉条纹呢?
这要给出一个定义:光子在介质中的传播,光子是一种粒子,传播光子的介质都是由一个个的原子构成,这种介质是一种非连续的有周期性变化的,这一周期性使光子在介质中的传播出现了许多有特殊性的现象,这就叫做光的波动性,波动性是指光的干涉与衍射性能。
我们知道了杨氏干涉实验及其结果,从这个结果出发我们可以进行反推,反推一个光子在介质中传播的行为。
也可以借用以前的某些解释。
光子在双缝中的行为说明了某些通道是不可以进行传播的,这就是暗条纹区;某些地方是光子传播的渠道,这就是明条纹区。
总结:
1)
光子是一种粒子;
2)
光子的波动性来源于产生光子的光源,光源发射光子不是杂乱无章的,发射的时间间隔就是一个光子的频率;
3)
普郎克的辐射只描述了大量光子在某个温度下发射光子的统计性质,没有对发射进行细化;
4)
从意义上说,这是继二百年前Thomas·Young与惠更斯之后对波动性重新进行解释,把过去认为是光子的性能(波动性)重新定义是光源的性质;
5)
也是讨论了一个个光子的发射;
6)
一个光子的性质是一个粒子,一群光子、一群从某个特定的光源发射出的光子才具有波动性,波动性是一种群体效应。
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发表于 2011-5-6 21:51:16 | 显示全部楼层
光量子是能量子, 具有非局域性与非实在性.
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发表于 2016-5-4 07:45:18 | 显示全部楼层
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发表于 2016-5-23 15:02:20 | 显示全部楼层
光不是概率波吗!
文中说双缝干涉说明光子在某些通道是不可传播的,而某些通道可传播!
根据光源发射光子的频率,怎么就推断出了双缝现象?
没明白?WHY?醉了!
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发表于 2018-4-14 12:05:46 | 显示全部楼层
量子力学有一个叫做系综的理论,他是和热力学系综一样的东西,
是一个光子或者叫做什么子也好,他不是我们眼观的从缝里穿过,他还会穿回来,就是一个光子也罢,他的波动性自然就会显示出来,多个缝隙更是这样,产生的干涉图谱,只不过是像巫山云雾穿越峡谷一样的一种综合效应。
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发表于 2018-4-14 12:06:01 | 显示全部楼层
量子力学有一个叫做系综的理论,他是和热力学系综一样的东西,
也就是说,宏观或者亚观来看,它是一种随机运动的组合状态,显示出来的,只不过是本底上的某个物质撞上了,微观本质是一种运动,也许是和和自由分子一样的的运动组成的“云”。
既然是这样,有一层更深的本底,就没有必要去纠结是一群光子行为还是一个光子行为,有一个缝隙,这个本底物质像云一样穿过去,难保他不又穿回来?!再穿过去!
     这样他就是一个光子或者叫做什么子也好,他不是我们眼观的从缝里穿过,他还会穿回来,就是一个光子也罢,他的波动性自然就会显示出来,多个缝隙更是这样,产生的干涉图谱,只不过是像巫山云雾穿越峡谷一样的一种综合效应。
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发表于 2018-4-14 12:06:27 | 显示全部楼层
你谈到:
1)
光子是一种粒子;
2)
光子的波动性来源于产生光子的光源,光源发射光子不是杂乱无章的,发射的时间间隔就是一个光子的频率;
3)
普郎克的辐射只描述了大量光子在某个温度下发射光子的统计性质,没有对发射进行细化;
4)
从意义上说,这是继二百年前Thomas·Young与惠更斯之后对波动性重新进行解释,把过去认为是光子的性能(波动性)重新定义是光源的性质;
5)
也是讨论了一个个光子的发射;
6)
一个光子的性质是一个粒子,一群光子、一群从某个特定的光源发射出的光子才具有波动性,波动性是一种群体效应

第五条我觉得值得商榷,
这点我们要从光子定义说起,什么是光子?光子有过严格的定义吗?尤其是后来还定义了光量子?完全是从量子力学层面上来谈的。
但是量子力学自己能够说清楚吗?
我们都知道量子力学有一个叫做系综的理论,他是和热力学系综一样的东西,就是说也是有一个可以被统计的本底,(我把它叫做本底,以区别光的宏观射线那样有规则的运动,形象一点说,这是组成他的某种物态的杂乱无章的运动
也就是说,宏观或者亚观来看,它是一种随机运动的组合状态,显示出来的,只不过是本底上的某个物质撞上了,微观本质是一种运动,也许是和和自由分子一样的的运动组成的“云”。
既然是这样,有一层更深的本底,就没有必要去纠结是一群光子行为还是一个光子行为,有一个缝隙,这个本底物质像云一样穿过去,难保他不又穿回来?!再穿过去!
     这样他就是一个光子或者叫做什么子也好,他不是我们眼观的从缝里穿过,他还会穿回来,就是一个光子也罢,他的波动性自然就会显示出来,多个缝隙更是这样,产生的干涉图谱,只不过是像巫山云雾穿越峡谷一样的一种综合效应。
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