Кванты

[antic]

Не могу понять, почему излучение в радиодиапазоне непрерывно, а в световом квантовано

[Awwal12]

Не могу понять, почему излучение в радиодиапазоне непрерывно, а в световом квантовано

"Непрерывно" и "квантовано" - условные понятия, обусловленные нашим восприятием мира. По факту любая частица - это волна. Но фотоны низких энергий действительно удобнее описывать как волну, т.к. их длины волн крайне велики, а неопределенность координат тоже пропорционально велика (ибо ΔxΔP=const).

[antic]

Ну, если длинноволновая радиация состоит из квантов, то тогда каков же геометрический размер этих квантов?

[Awwal12]

Ну, если длинноволновая радиация состоит из квантов, то тогда каков же геометрический размер этих квантов?

Что такое "геометрический размер квантов"?

[Лом d10]

Ну, если длинноволновая радиация состоит из квантов, то тогда каков же геометрический размер этих квантов?

а размер квантов излучения нагретых тел вас не итересуют?

[Ыняша]

Любое излучение, кроме гипотетического гравитационного — квантовано. Гравитационных волн пока не обнаружено, и поквантовать гравитацию тоже не удалось.

У радиоизлучения точно такие же кванты, как у света.
Просто описывать можно волнами, фотонами, а на самом деле там непойми что.

[antic]

Ну, если длинноволновая радиация состоит из квантов, то тогда каков же геометрический размер этих квантов?

Что такое "геометрический размер квантов"?

Ну, там, длина, ширина. Я, конечно, понимаю, что их границы расплывчаты, но ведь как-т они представляются в виде частиц. По крайней мере, свет можно представить в виде потока частиц, а вот как представить радиоволны в виде потока частиц, я не пойму

[Awwal12]

Ну, там, длина, ширина. Я, конечно, понимаю, что их границы расплывчаты, но ведь как-т они представляются в виде частиц. По крайней мере, свет можно представить в виде потока частиц, а вот как представить радиоволны в виде потока частиц, я не пойму

Да точно так же. Только они размазаны по пространству гораздо сильнее.
Вас же не смущает, когда один квант видимого света при дифракции пролетает через два отверстия одновременно?..

Ну, там, длина, ширина. Я, конечно, понимаю, что их границы расплывчаты, но ведь как-т они представляются в виде частиц.

А какова, с вашей точки зрения, длина и ширина гамма-кванта?
"Размеры" всех калибровочных бозонов, включая фотоны, равны одному кванту пространства.

[zwh]

Вроде любая "элементарная" частица -- это волновой пакет. Как он при этом состоит еще из нескольких кварков (которые тоже являются волновыми пакетами) -- это я уже визуально представить затрудняюсь.

[Валентин Н]

Я в передаче гордона слышал, что звуковолны сверхвысоких частот ведут себя как частицы, их даже обозвали фононами. Но сейчас смотрю про фононы и вижу, что там иное ими называют.

Возможно нет частиц, а это волны себя так ведут.

[Валентин Н]

Вас же не смущает, когда один квант видимого света при дифракции пролетает через два отверстия одновременно?..

Я никогда не понимал как поставлен был этот эксперимент из коего был сделан такой вывод. Где можно подробно о нём почитать (так чтоб я понял).

Но что удивительного что проходит через 2 отверстия — это ж волна, хоть через 10 рпойдёт.

[Ыняша]

Я в передаче гордона слышал, что звуковолны сверхвысоких частот ведут себя как частицы, их даже обозвали фононами. Но сейчас смотрю про фононы и вижу, что там иное ими называют.

Фононы это что-то из физки твёрдого тела.

Я никогда не понимал как поставлен был этот эксперимент из коего был сделан такой вывод. Где можно подробно о нём почитать (так чтоб я понял).

Берём доску и пилим там две щели. За доской ставим детектор (фотопластину, например). Начинаем излучать в сторону щелей некое излучение. Частица летит через щель, стукается о пластину и оставляет там маленькое беленькое пятнышко. Но на детекторе появляется интерференционная картинка, а не две полоски, как ожидалось бы от потока частиц.

Но что удивительного что проходит через 2 отверстия — это ж волна, хоть через 10 рпойдёт.

А вот теперь интересное :3
Во первых, предположим, что излучение состоит из частиц. Например электронов. Но их очень-очень много и поэтому они друг с другом интерфирируют, как волны на воде.
Тогда давайте запускать по одному электрону в минуту. И через час всё равно видим интерференцию :3
То есть шарик какбэ летит, разделяется на два, интерферирует с собой, снова становится шариком и ударяется о пластину.
Чтоб не гадать, поставим детектор у одной (или обоих) щелей. Теперь мы знаем через какую именно щель пролетел электрон. Но пропадает интерференция. Теперь там две полоски, как если бы это действительно пуляли шариками.

Вот такое штуко. Есть и гораздо более сложные варианты этого эксперимента.

А в качестве вывода сделали квантовую механику с волновой функцией, амплитудами вероятностей и интегралом по траекториям.

[Валентин Н]

А если дырок будет 3?

[Awwal12]

А если дырок будет 3?

...То будет опять же соответствующая интерференционная картина.

[antic]

Всё равно не могу себе представить радиоволны как поток частиц

[zwh]

Всё равно не могу себе представить радиоволны как поток частиц

Я себе это так объясняю: Чем короче долина волны, чем короче длина волны, тем больше свойства волнового пакета похожи на свойства частицы, а чем длиннее -- тем больше на свойства волны.

[Валентин Н]

...То будет опять же соответствующая интерференционная картина.

Так и что тут удивительного? Всё правильно: сколько дырок столько и прохождений, почему это считается парадоксом-то? Я вот этого никогда не понимал.

[zwh]

...То будет опять же соответствующая интерференционная картина.

Так и что тут удивительного? Всё правильно: сколько дырок столько и прохождений, почему это считается парадоксом-то? Я вот этого никогда не понимал.

Две щели, на экране -- с десяток параллельный светлых разноцветных линий (дальше по бокам просто размывается).

Как-то так наверно:

[Awwal12]

...То будет опять же соответствующая интерференционная картина.

Так и что тут удивительного? Всё правильно: сколько дырок столько и прохождений, почему это считается парадоксом-то? Я вот этого никогда не понимал.

Потому что один (!) квант света, который в общем-то не так трудно "пощупать" (например, с помощью фотоэмульсии, высокочувствительной фотоматрицы и пр.), все равно умудряется пройти через несколько отверстий одновременно, интерферируя сам с собой. Это контринтуитивно.

[Toman]

все равно умудряется пройти через несколько отверстий одновременно, интерферируя сам с собой. Это контринтуитивно.

То, что он проходит через несколько отверстий - это ещё полбеды, и это можно потерпеть в смысле наглядного восприятия. Он же не обязан быть какой-то точечной частицей. Можно представить себе любую частицу облаком любой формы, в т.ч. и разделённым на области. Гораздо занятнее, как эта типа как волна так вот аккуратненько узнаёт, где ей проходить нельзя (т.к. там таких квантов поглощают), несмотря на то, что именно вот этот квант именно в этом месте не поглотился, а как раз-таки благополучно прошёл через дырки в экране, т.е. фактически не провзаимодействовал с веществом тем образом, из-за которого волне там проходить и запрещено. Вот этот момент смотрится гораздо контрынтуитивнее самого по себе прохождения через несколько дырок одновременно.

[Awwal12]

Гораздо занятнее, как эта типа как волна так вот аккуратненько узнаёт, где ей проходить нельзя (т.к. там таких квантов поглощают), несмотря на то, что именно вот этот квант именно в этом месте не поглотился, а как раз-таки благополучно прошёл через дырки в экране, т.е. фактически не провзаимодействовал с веществом тем образом, из-за которого волне там проходить и запрещено.

Пардон, но пропорциональное количество квантов как раз-таки и поглощается. Вопрос в том, как ведут себя прошедшие.

[Валентин Н]

Две щели, на экране -- с десяток параллельный светлых разноцветных линий (дальше по бокам просто размывается).

Как-то так наверно:

А как это отвечает на вопрос? Всё равно догнать не могу.

[Валентин Н]

Не так разве идёт?

[Karakurt]

Тут речь идет о дуализме?

[Toman]

Пардон, но пропорциональное количество квантов как раз-таки и поглощается. Вопрос в том, как ведут себя прошедшие.

Так вышеописанное касается как раз прошедших квантов/частиц. Если они идут не сплошным потоком, а именно отдельными квантами, то говорить о пропорциональном количестве не имеет смысла - он один, и он либо поглотился, либо нет. Именно прошедшая волна так изменила свою форму, что видно, что она "знает", где проходить можно, а где нельзя, хотя данный квант не поглотился, т.е. как бы не провзаимодействовал с веществом. А откуда же он тогда знает?

...Для наглядного представления, впрочем, можно представить себе дело так, что "на самом деле", когда волна проходит через поглощающее вещество, она с ним вовсю взаимодействует, и каждая способная на то молекула (или поглощающий центр в веществе немолекулярного строения) в равной степени "начинает" процесс поглощения. Но только одной (или ни одной, если квант в итоге пройдёт) это удаётся завершить, а остальные, соответственно, производят "откат" к исходному состоянию без всяких видимых последствий для себя. Но волну этот "начинающийся" и потом "откатившийся" процесс поглощения, тем не менее, кривит ровно так, как надо.