Частицы и волны

johnsmith
Сообщений: 5
Зарегистрирован: 18 авг 2013, 21:00

Частицы и волны

Сообщение johnsmith » 19 авг 2013, 14:41

Здравствуйте, прежде чем читать дальше, предупреждаю, что я не физик. Простой почти гуманитарный человек, которому стало интересны некоторые вопросы. Если вы критически воспринимаете различные околонаучные рассуждения, тогда дальше не читайте. Здесь я попытаюсь описать некоторые свои мысли, и если вас не затруднит мне объяснить почему я заблуждаюсь. Буду благодарен.

Начнем пожалуй с того, что как известно фотон проявляет свойства частицы и волны, не буду углубляться в терминологию (корпускулярно волновая теория). Как можно вообще представить волну?

Волна́ — изменение состояния среды или физического поля (возмущение), распространяющееся либо колеблющееся в пространстве и времени или в фазовом пространстве


В жизни можно взять волну например воды, и мне становится непонятно, как частица может проявлять свойства волны. Например движение волны осуществляется за счет передачи энергии от одной частицы воды другой. И так пока не затухнут колебания.

Тогда если предположить, поведение фотонов подобно частицам воды. Например если есть кран с водой с давлением воды настолько большим, что струя воды вылетает прямая. Если открывать и закрывать кран с водой, то можно наблюдать что то похожее на волну. Если просто открыть кран то будем получать струю, который будет напоминать луч света.

Так же фотоны появляются в результате взаимодействия частиц, и так же вылетают порциями, и при наличии таких источников в большом количестве создается видимость что свет испускается одним потоком.

Из всего выше сказанного, немного непонятно, как можно говорить что фотон обладает какими то волновыми свойствами, тогда как волна это всего лишь изменение энергии в какой то среде. И уж непонятно как фотон может быть "квантом энергии" когда скорее всего это частица.
Последний раз редактировалось johnsmith 28 ноя 2019, 07:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Rashid111
Сообщений: 441
Зарегистрирован: 21 июл 2012, 21:00

Частицы и волны

Сообщение Rashid111 » 19 авг 2013, 17:05

johnsmith писал(а):Source of the post
Из всего выше сказанного, немного непонятно, как можно говорить что фотон обладает какими то волновыми свойствами, тогда как волна это всего лишь изменение энергии в какой то среде. И уж непонятно как фотон может быть "квантом энергии" когда скорее всего это частица.


Вы совершенно правильно сказали, что фотоны представляют собой электромагнитную волну лишь в совокупности. Те кто говорят, что фотоны есть э/м волна либо врут, либо не понимают о чём говорят.

Свет обладает волновыми свойствами (можно говорить о нём как о электромагнитной волне), а фотон обладает корпускулярными свойствами.

Рассмотрим двух-щелевую интерференцию.

Справа излучатель (фотонов), левее двух-щелевая пластина с щелями А и Б. Ещё левее экран с детектором частиц.

Итак представте, что излучатель излучает один фотон. И он проходя через какуюто из щелей (А или Б)
попадает на экран. В этом случае мы не будем иметь интерференционную картину так как упадёт не волна, а один фотон. И детектор тоже зафиксирует один фотон в том месте куда он упадёт на экране.
Со вторым фотоном будет точно так же.

А вот когда упадёт 1000-100000 фотоны мы увидим, что их совокупная дислокация (места куда они попадали) образуют интерференционную картину.

Поэтому говорят что фотоны проявляют волновые свойства в совокупности.
Другими словами, если б мы увеличили интенсивность излучателя на 100000 фотонов за раз мы бы сразу наблюдали интерференцию.

Теперь насчёт энергии, тут всё гораздо проще Эйнштейн показал, что материя и энергия очень сильно взаимосвязаны, так что для того чтоб существовала материя например фотон необходима определённая энергия.

P. S. К сожалению я очень плохо объясняю если, что то будет непонятно спрашивайте.
Последний раз редактировалось Rashid111 28 ноя 2019, 07:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Wild Bill
Сообщений: 4820
Зарегистрирован: 26 июл 2009, 21:00

Частицы и волны

Сообщение Wild Bill » 19 авг 2013, 17:19

johnsmith писал(а):Source of the post Здравствуйте, прежде чем читать дальше, предупреждаю, что я не физик. Простой почти гуманитарный человек, которому стало интересны некоторые вопросы.
Мы здесь тоже не гуманитарии, тем не менее, и Толстого, и Достоевского, и Шолохова с Кафкой и Гессе все читали! Так что ТЫ гордишься своей необразованностью?! Прочитай хотя бы десять томов Ландау! А так моё о тебе мнение --- кухонная интеллигенция!
johnsmith писал(а):Source of the post В жизни можно взять волну например воды, и мне становится непонятно, как частица может проявлять свойства волны. Например движение волны осуществляется за счет передачи энергии от одной частицы воды другой. И так пока не затухнут колебания.
Полная безграмотность! ТЫ когда школу закончил? Во времена ЕГЭ? Если так, то это тебя немного извиняет... Каждый советский школьник знает про корпускулярно-волновый дуализм!
Rashid111 писал(а):Source of the post Вы совершенно правильно сказали, что фотоны представляют собой электромагнитную волну лишь в совокупности. Те кто говорят, что фотоны есть э/м волна либо врут, либо не понимают о чём говорят.
Это разные проявления в разных ситуациях. ЭМ-волна соотносится с классической физикой, а фотон -- с квантовой, даже если это и явно не высказано.
Последний раз редактировалось Wild Bill 28 ноя 2019, 07:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Rashid111
Сообщений: 441
Зарегистрирован: 21 июл 2012, 21:00

Частицы и волны

Сообщение Rashid111 » 19 авг 2013, 17:26

Wild Bill писал(а):Source of the post Это разные проявления в разных ситуациях. ЭМ-волна соотносится с классической физикой, а фотон -- с квантовой, даже если это и явно не высказано.

Да и что? :blink:

И вообще Wild Bill, что за муха Вас укусила? :search:
Последний раз редактировалось Rashid111 28 ноя 2019, 07:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Wild Bill
Сообщений: 4820
Зарегистрирован: 26 июл 2009, 21:00

Частицы и волны

Сообщение Wild Bill » 19 авг 2013, 17:35

Rashid111 писал(а):Source of the post И вообще Wild Bill, что за муха Вас укусила?
А мне надоели предисловия вроде: "Мы не местные, потеряли все деньги, мама умирает, папа умирает, собака умирает... А мне денег на бриллиантовое колье не хватает!" Вот так я и думаю про тех, кто пишет: "Объясните, я не физик..." Почему я в школе изучал произведения Толстого и Достоевского, Шолохова и Мольера... а эти [модератор все видит] гуманитарии не смогли выучить школьный курс физики? Rashid111, объясните мне это!
Последний раз редактировалось Wild Bill 28 ноя 2019, 07:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Rashid111
Сообщений: 441
Зарегистрирован: 21 июл 2012, 21:00

Частицы и волны

Сообщение Rashid111 » 19 авг 2013, 17:59

Wild Bill писал(а):Source of the post А мне надоели предисловия вроде: "Мы не местные, потеряли все деньги, мама умирает, папа умирает, собака умирает... А мне денег на бриллиантовое колье не хватает!" Вот так я и думаю про тех, кто пишет: "Объясните, я не физик..." Почему я в школе изучал произведения Толстого и Достоевского, Шолохова и Мольера... а эти [модератор все видит] гуманитарии не смогли выучить школьный курс физики? Rashid111, объясните мне это!

Ну лично у меня в школе была плохая учительница по физике.
В школе я даже не понимал, что такое э/м волна не говоря уже про квантовую теорию, а из учебника :lees: Касьянова понять (на тот момент) ничего не мог.

Не всем повезло с учителями по физике.
Отправляюсь спать.
Последний раз редактировалось Rashid111 28 ноя 2019, 07:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Wild Bill
Сообщений: 4820
Зарегистрирован: 26 июл 2009, 21:00

Частицы и волны

Сообщение Wild Bill » 19 авг 2013, 18:13

Rashid111 писал(а):Source of the post Ну лично у меня в школе была плохая учительница по физике.
У нас в классе тоже была плохая физичка, а кто на её месте мог быть хорошим учителем физики? она прожила с мужем-офицером 10 лет в Монгольской Народной Республике, 10 лет кроме баранов (из тех, из которых шашлык) никого не видела.
Так она была умным человеком! Чуть сложная тема, там СТО или элементы квантовой механики (а в советской школе конца 197х это преподавали), так она сразу заявляла: "А вот теперь мы вызовем к доске Владимира (меня), он нам расскажет об этой теории и решит пару задач..." Я был недоволен? Нет! Я научился выступать, что мне потом помогло на конференциях.
То же продолжалось и в МАИ, у нас же всё-таки был ПриМат, а не физика.
Последний раз редактировалось Wild Bill 28 ноя 2019, 07:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
zykov
Сообщений: 1777
Зарегистрирован: 02 ноя 2009, 21:00

Частицы и волны

Сообщение zykov » 19 авг 2013, 18:14

johnsmith писал(а):Source of the post
Начнем пожалуй с того, что как известно фотон проявляет свойства частицы и волны, не буду углубляться в терминологию (корпускулярно волновая теория). Как можно вообще представить волну?

Волна́ — изменение состояния среды или физического поля (возмущение), распространяющееся либо колеблющееся в пространстве и времени или в фазовом пространстве


В жизни можно взять волну например воды, и мне становится непонятно, как частица может проявлять свойства волны.

Вот именно, что проявляет свойства частицы и волны, а не является волной или частицей. Проявлять свойства волны совесем не значить быть волной.
В физике говорят, что это особый квантовый объект, который не эквивалентен классической частице или волне. Ничего удивительного, в том что это не понятно на бытовом уровне нет, поскольку на бытовом уровне квантовые свойства не заметны.
Чтобы понять, нужно изучить совокупность экспериментов демонстрирующих эти квантовые свойства и теории объясняющие результаты этих экспериментов.
Последний раз редактировалось zykov 28 ноя 2019, 07:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

johnsmith
Сообщений: 5
Зарегистрирован: 18 авг 2013, 21:00

Частицы и волны

Сообщение johnsmith » 19 авг 2013, 18:15

Rashid111 писал(а):Source of the post
А вот когда упадёт 1000-100000 фотоны мы увидим, что их совокупная дислокация (места куда они попадали) образуют интерференционную картину.


Да я читал про этот опыт, но я задумался, может это все таки влияют сами щели? Все таки щели соразмерны с длинной волны, а на таких вот небольших величинах не может ли такого быть что сами щели как то меняли траекторию фотона? При том что фотон сам может тоже либо лететь все таки не по прямой, а вибрировать(простите мне такую терминологию) или точно известно, что фотон летит прямо и никаких взаимодействий со щелью нет?

Возможно ли реконструировать это скажем построить две щели и смоделировать пролет через них, каких нибудь предметов, то есть реконструировать в увеличенном масштабе?
Последний раз редактировалось johnsmith 28 ноя 2019, 07:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

balans
Сообщений: 2030
Зарегистрирован: 29 дек 2012, 21:00

Частицы и волны

Сообщение balans » 19 авг 2013, 18:16

Wild Bill писал(а):Source of the post
Почему я в школе изучал произведения Толстого и Достоевского, Шолохова и Мольера... а эти [модератор все видит] гуманитарии не смогли выучить школьный курс физики? Rashid111, объясните мне это!

Я не Rashid111, но полагаю,что это из-за разницы сигнальных систем по Павлову. У гуманитариев больше развита первая сигнальная система (художественный тип). У математиков, физиков, ... вторая сигнальная система (мыслительный тип).
Последний раз редактировалось balans 28 ноя 2019, 07:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test


Вернуться в «Физика»

Кто сейчас на форуме

Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 12 гостей