Корпускулярная и волновая природа света. Что есть "природа"?

zam2 · Сообщение **zam2** » 10 дек 2013, 11:02

Zs1 писал(а):Source of the post А всётаки про амплитуду я не услышал и не увидел.

Естественно. Очень трудно отвечать на неправильно поставленные вопросы.

Zs1 писал(а):Source of the post Может это какая то фотонная волна у которой нет амплитуды.

У электромагнитной волны есть амплитуда, даже две - амплитуда колебаний напряженности электрического поля и амплитуда колебаний индукции магнитного поля (их величины однозначно связаны). От амплитуды зависит не энергия фотона, а количество фотонов.

Zs1 писал(а):Source of the post И ещё скажем существует ли фотон с частотой 1 герц...

Существует.

Zs1 писал(а):Source of the post ...существует ли фотон ... с энергией равной постоянной Плака?

Вопрос неправильный. Постоянная Планка не может сравниваться с энергией, у них разные размерности. Ограничений на энергию фотона нет.

balans · Сообщение **balans** » 10 дек 2013, 14:55

Здравия Вам желаю.

zam2 писал(а):Source of the post
Ограничений на энергию фотона нет.

А может ли длина волны быть меньше $10^{-33} cm$ ?

zam2 · Сообщение **zam2** » 10 дек 2013, 15:09

balans писал(а):Source of the post А может ли длина волны быть меньше $10^{-33} cm$ ?

А кто ж его знает. Планковские длины, энергии - это места, где не ступала нога человека. Но вопрос то был про другой край (малые энергии).

Дворник

А всётаки про амплитуду я не услышал и не увидел. Может это какая то фотонная волна у которой нет амплитуды. И ещё скажем существует ли фотон с частотой 1 герц т е с энергией равной постоянной Плака? Выходит что энергии меньше постоянной Планка не бывает. Если энергия меньше постоянной Планка значит это не фотон. Это новая частица пока без названия.

А откуда взялось понятие кванта или фотона? Есть такое понятие - абсолютно черное тело. На земле это ящик или полый шар внутри покрытый сажей с не небольшим отверстием. Ученые сидели возле этого шара и измеряли с какой амплитудой и с какой частотой вылетало из этой дырочки электромагнитное излучение. Примерно так как Вы измеряете напряжение сети или батарейки. То есть меряли частоту, откладывали эту величину на оси Х, а величину интенсивности (напряжения) откладывали на оси Y. У них получилась кривая на подобие не симметричной треуголки. Дальше ученые пытались описать это математически формулу. Примерно как синусоиду или параболу или другую линию. Лучшая формула получилась у Планка. Зайдите в Википедию на статью абсолютно черное тело и там увидите эти графики и формулы. Но сначала у Планка возникли некоторые проблемы. Сначала в этой формуле результаты при подстановке частот ползли в бесконечность или куда-то в нуль. Из этой дырочки излучение лилось всегда и никогда не обращалось в нуль. Он долго мучился над этим и понял, что излучение из шара происходит не непрерывным потоком, а порциями. Для каждого излучения были свои порции. Но какой величины они могут быть вообще? Из своей формулы он заключил, что должна быть минимальная порция, тогда его формула работает идеально. Он не понимал, как сейчас пока не понимаем и мы, какова физическая причина, что в природе существует минимальная порция энергия, которую он назвал квант. Если кого интересует наука, внимательно прочтите все об абсолютно черном теле, а потом поговорим дальше.

Zs1 · Сообщение **Zs1** » 12 дек 2013, 09:41

zam2 писал(а):Source of the post
Zs1 писал(а):Source of the post А всётаки про амплитуду я не услышал и не увидел.
Естественно. Очень трудно отвечать на неправильно поставленные вопросы.
Zs1 писал(а):Source of the post Может это какая то фотонная волна у которой нет амплитуды.
У электромагнитной волны есть амплитуда, даже две - амплитуда колебаний напряженности электрического поля и амплитуда колебаний индукции магнитного поля (их величины однозначно связаны). От амплитуды зависит не энергия фотона, а количество фотонов.
Zs1 писал(а):Source of the post И ещё скажем существует ли фотон с частотой 1 герц...
Существует.
Zs1 писал(а):Source of the post ...существует ли фотон ... с энергией равной постоянной Плака?
Вопрос неправильный. Постоянная Планка не может сравниваться с энергией, у них разные размерности. Ограничений на энергию фотона нет.

Если фотон с частотой 1 герц существует то фотон с энергией численно равной постоянной Планка тоже существует. А вот с количеством не понятно.
За один период волны излучается количество фотонов равное частоте. Это значит мегагерцы фотонов излучаются за один период. Т е излучение происходит пачками квантов. Тогда амплитуда пропорциональна частоте излучения. Получается что пачка фотонов создаёт волну. А может каждый фотон создаёт волну амплитуды которой зависят от величины энергии фотона. И частота излучения фотонов равна частоте волны?
Тогда понятнее. Волна без фотона не существует. Фотон без волны не существует.

zam2 · Сообщение **zam2** » 12 дек 2013, 11:17

Zs1 писал(а):Source of the post Если фотон с частотой 1 герц существует то фотон с энергией численно равной постоянной Планка тоже существует.

Постоянная Планка равна $6.62\cdot 10^{-34}$ Дж $\cdot$ с.
Фотон с частотой 1 Гц существует и обладает энергией $6.62\cdot 10^{-34}$ Дж.
Рекомендую навсегда забыть идиотское школьное выражение «численно равны», хотя бы потому, что это равенство/неравенство зависит от выбора единиц измерения, следовательно, является случайным.

Zs1 писал(а):Source of the post А вот с количеством не понятно. За один период волны излучается количество фотонов равное частоте.

Вы откуда такое взяли? Где-то прочитали или сами выдумали?
Излучаемое количество фотонов заданной частоты зависит от этой частоты и мощности источника на этой частоте. Если мощность источника равна $$W$$

Вт, а частота равна $\nu$ Гц,
то число фотонов данной частоты, излучаемых за секунду будет равно $\frac {W} {h\nu}$ .
Посчитайте количество фотонов, испускаемое в секунду красной лазерной указкой с мощностью 200 мВт и длиной волны 650 нм. Это интересно.

Zs1 · Сообщение **Zs1** » 14 дек 2013, 09:41

zam2 писал(а):Source of the post
Zs1 писал(а):Source of the post Если фотон с частотой 1 герц существует то фотон с энергией численно равной постоянной Планка тоже существует.
Постоянная Планка равна $6.62\cdot 10^{-34}$ Дж $\cdot$ с.
Фотон с частотой 1 Гц существует и обладает энергией $6.62\cdot 10^{-34}$ Дж.
Рекомендую навсегда забыть идиотское школьное выражение «численно равны», хотя бы потому, что это равенство/неравенство зависит от выбора единиц измерения, следовательно, является случайным.
Zs1 писал(а):Source of the post А вот с количеством не понятно. За один период волны излучается количество фотонов равное частоте.
Вы откуда такое взяли? Где-то прочитали или сами выдумали?
Излучаемое количество фотонов заданной частоты зависит от этой частоты и мощности источника на этой частоте. Если мощность источника равна Вт, а частота равна $\nu$ Гц,
то число фотонов данной частоты, излучаемых за секунду будет равно $\frac {W} {h\nu}$ .
Посчитайте количество фотонов, испускаемое в секунду красной лазерной указкой с мощностью 200 мВт и длиной волны 650 нм. Это интересно.

Спасиба. Признаю. Я не прав. Но однако частота находится в знаменателе. А это значит что с ростом частоты при постоянной мощности количество фотонов на длину волны приходится меньше но их энергия выше. А как же амплитуды?

zam2 · Сообщение **zam2** » 14 дек 2013, 16:57

Zs1 писал(а):Source of the post А это значит что с ростом частоты при постоянной мощности количество фотонов на длину волны приходится меньше но их энергия выше.

Я не понимаю вот этого словосочетания: "количество фотонов на длину волны". Может, вы имеете в виду отношение излученных источником за секунду фотонов к длине волны? Так оно равно $\frac{(\frac{W}{h\nu})}{\lambda}=\frac {W} {ch}$ , то есть является постоянным при заданной мощности источника.

Zs1 писал(а):Source of the post А как же амплитуды?

А что амплитуды? Не понимаю вопроса. Грубо говоря, чем ярче свет, тем больше амплитуды колебаний напряженности электрического поля и колебаний магнитной индукции.

Zs1 · Сообщение **Zs1** » 15 дек 2013, 12:44

zam2 писал(а):Source of the post
Zs1 писал(а):Source of the post А это значит что с ростом частоты при постоянной мощности количество фотонов на длину волны приходится меньше но их энергия выше.
Я не понимаю вот этого словосочетания: "количество фотонов на длину волны". Может, вы имеете в виду отношение излученных источником за секунду фотонов к длине волны? Так оно равно $\frac{(\frac{W}{h\nu})}{\lambda}=\frac {W} {ch}$ , то есть является постоянным при заданной мощности источника.
Zs1 писал(а):Source of the post А как же амплитуды?
А что амплитуды? Не понимаю вопроса. Грубо говоря, чем ярче свет, тем больше амплитуды колебаний напряженности электрического поля и колебаний магнитной индукции.

Ещё один вопрос. Энергия потока фотонов и энергия электромагнитной волны это одно и тоже или это разные энергии? И есть ли математическая связь между ними.

zam2 · Сообщение **zam2** » 15 дек 2013, 14:56

Zs1 писал(а):Source of the post Ещё один вопрос. Энергия потока фотонов и энергия электромагнитной волны это одно и тоже или это разные энергии? И есть ли математическая связь между ними.

Энергия электромагнитного излучения и энергия потока фотонов - одно и то же. Связь есть. Есть такая характеристика - плотность энергии электромагнитного поля: $u=\frac {\epsilon_0E^2} {2}+\frac {B^2} {2\mu_0}$ . Здесь $$E$$

- напряженность электрического поля, $$B$$

- магнитная индукция, $\epsilon _0$ — электрическая постоянная, $\mu_0$ — магнитная постоянная. Если выделить какой-то объем пространства $$V$$

, то количество энергии в нем будет равно $$uV$$

, а число фотонов $\frac {uV}{h\nu}$ (для случая монохроматического излучения с частотой $\nu$ ).

yourdomain.com