Energija kvanta glede na en EM val

Nedeljivi. Atomi? Ne, delci!
Uporabniški avatar
shrink
Prispevkov: 14100
Pridružen: 4.9.2004 18:45

Odgovor Napisal/-a shrink » 2.1.2007 21:25

Mimogrede: Da Maxwellova elektrodinamika ni kvantna teorija (je zgolj relativistična) in zato ne opisuje fotonov, smo že jasno povedali v podobni temi:

viewtopic.php?p=15199&highlight=#15199

Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Rozman » 3.1.2007 11:52

Aniviller –se strinjam, moja dilema pa sledeča: Če vzamem delec (elektron, ion) in ga v pospeševalniku pospešim do visokih energij, z njim lahko razbijam atomska jedra, vsekakor pa elektrone iz orbit. Za njegovo učinkovanje sploh ni pomembno, ali ima tak delec ravno pravšnjo energijo, lahko ima tudi preveliko. Če ima preveliko energijo, pač oba (obstreljeni in obsteljevanec) zletita iz orbite s primerno večjo hitrostjo.
Pri fotonu z zelo visoko energijo ne opažam ničesar podobnega. Obnaša se kot da energije sploh ne bi imel. Nerazumljivo je že to, da velika energija fotona, ki zadane ob elektron, nanj nima vpliva. Navsezadnje ima foton nekatere lastnosti delca. V čem se torej foton i delec tako bistveno razlikujeta?
Če že nima vpliva na elektrone v gornji lupini, bi lahko izbil elektron na spodnjih lupinah, ki za zbitje rabijo bistveno več energije. Elektroni bi potem kaskadno padal na spodnje lupine in oddajal vidno svetlobo. Če energijsko bogatemu fotonu tudi elektroni na spodnjih lupinah niso všečni bi lahko razbil kakšno manj stabilno atomsko jedro. Nič od tega ne opažam. Aniviller, ali mi lahko posreduješ vsaj en primer, ki bo kazal na to, da imajo fotoni zelo visokih frekvenc resnično zelo visoke energije, kot trdi Planck?

Shrink – res je, Maxwellova elektrodinamika ni kvantna teorija, obe pa opisujeta isto fizikalno dogajanje, zato se ne smeta izključevati, lahko se le dopolnjujeta. Imam zelo konkretno vprašane. Z laserjem posvetim skozi luknjico. Ali je v izbrani časovni enoti skozi luknjico šla enaka energija če jo merimo enkrat kot kvante drugič pa po Maxwellu? LP FR

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 3.1.2007 15:18

Rozman napisal/-a:Aniviller –se strinjam, moja dilema pa sledeča: Če vzamem delec (elektron, ion) in ga v pospeševalniku pospešim do visokih energij, z njim lahko razbijam atomska jedra, vsekakor pa elektrone iz orbit. Za njegovo učinkovanje sploh ni pomembno, ali ima tak delec ravno pravšnjo energijo, lahko ima tudi preveliko. Če ima preveliko energijo, pač oba (obstreljeni in obsteljevanec) zletita iz orbite s primerno večjo hitrostjo.
Pri fotonu z zelo visoko energijo ne opažam ničesar podobnega. Obnaša se kot da energije sploh ne bi imel. Nerazumljivo je že to, da velika energija fotona, ki zadane ob elektron, nanj nima vpliva. Navsezadnje ima foton nekatere lastnosti delca. V čem se torej foton i delec tako bistveno razlikujeta?
Če že nima vpliva na elektrone v gornji lupini, bi lahko izbil elektron na spodnjih lupinah, ki za zbitje rabijo bistveno več energije. Elektroni bi potem kaskadno padal na spodnje lupine in oddajal vidno svetlobo. Če energijsko bogatemu fotonu tudi elektroni na spodnjih lupinah niso všečni bi lahko razbil kakšno manj stabilno atomsko jedro. Nič od tega ne opažam. Aniviller, ali mi lahko posreduješ vsaj en primer, ki bo kazal na to, da imajo fotoni zelo visokih frekvenc resnično zelo visoke energije, kot trdi Planck?
1.)Seveda se obnasa kot da ima energijo. Za izbitje elektrona iz lupine je energija potrebna. Ce jo ima ravno dovolj, ga izbije. To, da rabis tocno doloceno energijo, je cisto kvantni efekt in ni pojasnljiv s klasicno fiziko.
2.)Ne more kaskadno padat prek nizjih lupin, ce so ze zasedene. Zato mora direktno v stanje, ki ga je prej zapustil.
3.)Ce ima foton visoko energijo, dovolj, da elektron izbije iz osnovnega stanje cisto ven iz jedra, se to tudi zgodi. Zato gama,rentgenskim zarkom recemo ionizirajoce sevanje-ionizirajo atome. Zato so tudi skodljivi zivim organizmom. To je dokaz ki si ga hotel. Vseeno je presek za te reakcije precej majhen, vecina gre skozi (zato svinec, ce hoces zadevo ustavit).
Rozman napisal/-a: Shrink – res je, Maxwellova elektrodinamika ni kvantna teorija, obe pa opisujeta isto fizikalno dogajanje, zato se ne smeta izključevati, lahko se le dopolnjujeta. Imam zelo konkretno vprašane. Z laserjem posvetim skozi luknjico. Ali je v izbrani časovni enoti skozi luknjico šla enaka energija če jo merimo enkrat kot kvante drugič pa po Maxwellu? LP FR
Kvantna teorija polja je nadgradnja maxwellove elektrodinamike. Pri velikem stevilo delcev preide nazaj v zvezno polje.
In da, energija se ujema. Le pri fotonski sliki prehaja v "sunkih".

Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Rozman » 3.1.2007 16:53

Ne more kaskadno padat prek nižjih lupin, če so že zasedene. Prosto spodnjo lupino praviloma v trenutku zapolni najbližji elektron iz sosednje lupine, ki je vrzeli v tistem momentu najbližji. To je razlog, zakaj praviloma opažamo kaskadno padanje elektronov. Ker tega pojava pri fotonih visokih frekvenc ne opažam, to ustvarja dvom o domnevno veliki energiji fotonov višjih frekvenc.
Zato gama,rentgenskim zarkom recemo ionizirajoce sevanje-ionizirajo atome. Spremembe v atomu so edini zanesljivi pokazatelj energije fotona. Spremembe v molekulah po eni strani ustvarjajo zelo pestre, lahko tudi zelo majhne energije. Še bolj pomembno je, da so molekule, še posebej pa organske molekule zelo velike in s tem občutljive predvsem na sinergično delovanje velikih gruč fotonov, ne pa na posamezne fotone. Zajca na primer lahko spečemo na množici energijsko posamično skromnih infra rdečih fotonov. Predlagam torej, da najdeva dokaz o visoki energiji fotonov visokih frekvenc v okviru atomske fizike, kjer so energijske razmere enoumne in razumljive.
vecina fotonov gre skozi (zato svinec, ce hoces zadevo ustavit). Tu se rodi vprašanje, kako veliki so fotoni. Snov je enako gosta za vse. Če fotoni visokih frekvenc lažje prehajajo skozi določeno snov kot fotoni manjših frekvenc je lahko razlog le v velikosti fotona. Na to, kakšen odstotek fotonov preide neko snov ne vpliva energija posameznega fotona, ampak kvečjemu velikost fotona. Kakšne so torej velikosti fotonov? LP FR

Roman
Prispevkov: 5540
Pridružen: 21.10.2003 8:03

Odgovor Napisal/-a Roman » 3.1.2007 17:22

Rozman napisal/-a:Spremembe v atomu so edini zanesljivi pokazatelj energije fotona.
No, jaz bi se povsem zanesel tudi na svetlobno "veternico", ki se začne vrteti, ko nanjo posveti svetloba. Ne potrebuješ nobenega mikroskopa ali pospeševalnika, se vidi s prostim očesom.

Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Rozman » 3.1.2007 17:57

No, jaz bi se povsem zanesel tudi na svetlobno "veternico", ki se začne vrteti, Vemo, da se vetrnica vrti, da sončni korektor greje vodo, da gama žarki v jedrski elektrarni lahko 'spečejo' človeka. Ni torej vprašanje, ali fotoni imajo energijo. Vprašanje je kakšna je energija posameznega fotona v odvisnosti od njegove frekvence. Tu pa so metode ugotavljanja precej zožene. Iščemo torej metodo, ki bo pokazala, kakšna je energija posameznega fotona, predvsem pri visokih frekvencah LP FR.

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 3.1.2007 19:29

Rozman napisal/-a:Ne more kaskadno padat prek nižjih lupin, če so že zasedene. Prosto spodnjo lupino praviloma v trenutku zapolni najbližji elektron iz sosednje lupine, ki je vrzeli v tistem momentu najbližji. To je razlog, zakaj praviloma opažamo kaskadno padanje elektronov. Ker tega pojava pri fotonih visokih frekvenc ne opažam, to ustvarja dvom o domnevno veliki energiji fotonov višjih frekvenc.
A ce pa pade direktno dol pa to zate ni veliko energije??
Rozman napisal/-a: Zato gama,rentgenskim zarkom recemo ionizirajoce sevanje-ionizirajo atome. Spremembe v atomu so edini zanesljivi pokazatelj energije fotona. Spremembe v molekulah po eni strani ustvarjajo zelo pestre, lahko tudi zelo majhne energije. Še bolj pomembno je, da so molekule, še posebej pa organske molekule zelo velike in s tem občutljive predvsem na sinergično delovanje velikih gruč fotonov, ne pa na posamezne fotone. Zajca na primer lahko spečemo na množici energijsko posamično skromnih infra rdečih fotonov. Predlagam torej, da najdeva dokaz o visoki energiji fotonov visokih frekvenc v okviru atomske fizike, kjer so energijske razmere enoumne in razumljive.
No, pa si predstavljaj da govoriva o vodikovem atomu. Foton nad 13.6eV bo lahko izbil elektron in dobil bos proton+nevtron. Nikakrsne sinergije ne vidim. Obraten proces pa itak gledas vsak dan v plinskih zarnicah :)
Rozman napisal/-a: vecina fotonov gre skozi (zato svinec, ce hoces zadevo ustavit). Tu se rodi vprašanje, kako veliki so fotoni. Snov je enako gosta za vse. Če fotoni visokih frekvenc lažje prehajajo skozi določeno snov kot fotoni manjših frekvenc je lahko razlog le v velikosti fotona. Na to, kakšen odstotek fotonov preide neko snov ne vpliva energija posameznega fotona, ampak kvečjemu velikost fotona. Kakšne so torej velikosti fotonov? LP FR

Pa ne govori spet o velikosti fotona. Reakcija snovi je opisana ze klasicno, brez kvantne slike, in se da lepo pokazat z vstrajnostjo elektronov. Snov je sicer enako gosta vse, ni pa enako OPTICNO GOSTA za vse (razlicni lomni kolicniki). Sicer pa itak govoriva o absorbciji, ki je odvisna od verjetnosti za razlicne reakcije. V splosnem se gama zarki absorbirajo
1.) zaradi comptonovega sipanja na skoraj prostih elektronih
2.) fotoefekta - zbijanja elektronov iz "vezanih" stanj. Za tega je tudi znano ze sto let da se ne da opisati drugace kot z disktretnimi vrednostmi energije.
3.) tvorbe parov elektron-pozitron. za to vrsto absorbcije rabis najmanj 2x0.51MeV energije. To je zelo dober dokaz za energijo ENEGA fotona - z infra pecko lahko sto let svetis pa ne bos naredil pozitrona - ker en tak foton nima dovolj energije za tvorbo mase dveh elektronov!

Ce se na poti fotona skozi snov ne zgodi nic od tega, gre lepo skozi.

Slika

Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Rozman » 3.1.2007 21:30

A ce pa pade direktno dol pa to zate ni veliko energije?? Opazovanje fotonov izvorne frekvence (energije) nam v poskusu ne koristi, ker ne znamo ločevati med tistimi fotoni, ki so rezultat zbitega in vrnjenega fotona in tistimi fotoni, ki so zgolj neprizadeto leteli mimo. Tako malo si lahko pomagamo s tem, da niti ne vemo, ali sploh prihaja do zbijanja elektronov iz spodnjih lupin ali ne. Na srečo lahko pričakujemo, da bi se zbiti elektron praviloma vračal kaskadno. To bi potrjevalo izbijanje in vračanje elektronov iz spodnjih lupin. Ker tega kaskadnega vračanja v primeru visokih frekvenc ne opazimo, to vzbuja sum, da na fotoni visokih frekvenc mogoče niti ne morejo zbijati elektronov iz spodnjih lupin.

Foton nad 13.6eV bo lahko izbil elektron in dobil bos proton+nevtron. Odličen primer. Problem je v tem da sem iskal tak primer v literaturi in ga nisem našel. Zelo ti bom hvaležen, za kakšen link, kjer je opisan tak primer.

Snov ni enako OPTICNO GOSTA za vse Tako je. Optično gostoto v tem primeru ocenjujem na isti snovi. Optična gostota je verjetnost, da foton sreča atomsko jedro ali elektron (prost ali vezan). Ker je snov v vseh primerih ista, je za pogostost srečanja lahko razlog le v frekvenci fotona. Edino, kar mi pride na misel, da bi lahko večalo ali manjšalo verjetnost srečanja je velikost fotona. Tudi energija fotona je lahko razlog za bolj in manj pogosta srečanja le, če energija z večanjem širi svoj radius, kar pa tudi ni nič drugega, kot velikost fotona. LP FR

Uporabniški avatar
GJ
Prispevkov: 2602
Pridružen: 27.1.2003 22:08

Odgovor Napisal/-a GJ » 3.1.2007 22:52

Aniviller napisal/-a:No, pa si predstavljaj da govoriva o vodikovem atomu. Foton nad 13.6eV bo lahko izbil elektron in dobil bos proton+nevtron.
No, tukaj si verjetno mislil le na elektron in proton.. :lol:

Lep večer..

Uporabniški avatar
GJ
Prispevkov: 2602
Pridružen: 27.1.2003 22:08

Odgovor Napisal/-a GJ » 3.1.2007 23:58

Rozman napisal/-a:Kakšne so torej velikosti fotonov?
Heh..

Absolutno gledano ima foton dva reda velikosti, ki ju ti več kot očitno nočeš ločiti..:oops:
1)Red velikosti energije.
2)Njegova valovna dolžina oziroma amplituda.

Presek obeh redov velikosti določata delec imenovan foton.

Primerjava (preberi večkrat)..
Foton kor 2D delec nima dolžine, ki se bi mu krajšala glede na njegov red velikosti energije kot se to dogaja 3D delcem, če jim dodajamo kinetično energijo. Zato pa se fotonu ustrezno manjša njegova amplituda.
Prostor kot tvorba, ki jo mi razumevamo, ima največjo obliko oziroma tisto čemur ti praviš 'velikost' takrat, ko je energijsko na zelo nizkem nivoju.

Lep večer..

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 4.1.2007 9:21

Rozman napisal/-a:A ce pa pade direktno dol pa to zate ni veliko energije?? Opazovanje fotonov izvorne frekvence (energije) nam v poskusu ne koristi, ker ne znamo ločevati med tistimi fotoni, ki so rezultat zbitega in vrnjenega fotona in tistimi fotoni, ki so zgolj neprizadeto leteli mimo. Tako malo si lahko pomagamo s tem, da niti ne vemo, ali sploh prihaja do zbijanja elektronov iz spodnjih lupin ali ne. Na srečo lahko pričakujemo, da bi se zbiti elektron praviloma vračal kaskadno. To bi potrjevalo izbijanje in vračanje elektronov iz spodnjih lupin. Ker tega kaskadnega vračanja v primeru visokih frekvenc ne opazimo, to vzbuja sum, da na fotoni visokih frekvenc mogoče niti ne morejo zbijati elektronov iz spodnjih lupin.
Lahko locis. Fotoni so lahko izsevani v kateri koli smeri. Pojav torej vidimo kot sipanje.
Rozman napisal/-a:
Foton nad 13.6eV bo lahko izbil elektron in dobil bos proton+nevtron. Odličen primer. Problem je v tem da sem iskal tak primer v literaturi in ga nisem našel. Zelo ti bom hvaležen, za kakšen link, kjer je opisan tak primer.
Oprosti. GJ je ze povedal kaj je narobe - mislil sem na elektron.

Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Rozman » 4.1.2007 17:20

GJ: Foton kor 2D delec nima dolžine, ki se bi mu krajšala glede na njegov red velikosti energije kot se to dogaja 3D delcem, ...
Fotona si še vedno ne znam predstavljati. GJ mogoče bo najlažje, če mi pri predstavi pomagaš s primerom.
Vzamem na primer kratek svetlobni EM val, na primer dolžine nekaj mm, ki potuje z Zemlje na Luno. Potovanje po Maxwellu poteka enakomerno in s svetlobno hitrostjo, tako da v vsakem trenutek znam napovedati, kje se EM tvorba nahaja.
Ta EM val naj bo frekvenčno usklajen z energijo enega fotona in tako ustvarja en sam foton. Ali znamo opisati tudi, kako ta foton potuje proti Luni. Glede na to, da je njegova lega nedoločena me zanima predvsem:
Ali ta nedoločenost pomeni:
• da ima foton v vsakem trenutku sicer neko določeno mesto, le mi ne vemo kje se foton nahaja, ali
• pa je preprosto razmazan?
Opciji je možno preveriti. Ob prvi opciji z majhnim mm zaslonom lahko foton naključno v celoti prestrežem. Težja je predstava o prestrezanju v drugem primeru, posebej, če s kar precej velikim zaslonom prestrežemo le pol fotona. LP FR

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 4.1.2007 17:55

Rozman napisal/-a: Fotona si še vedno ne znam predstavljati. GJ mogoče bo najlažje, če mi pri predstavi pomagaš s primerom.
Vzamem na primer kratek svetlobni EM val, na primer dolžine nekaj mm, ki potuje z Zemlje na Luno. Potovanje po Maxwellu poteka enakomerno in s svetlobno hitrostjo, tako da v vsakem trenutek znam napovedati, kje se EM tvorba nahaja.
Ta EM val naj bo frekvenčno usklajen z energijo enega fotona in tako ustvarja en sam foton. Ali znamo opisati tudi, kako ta foton potuje proti Luni. Glede na to, da je njegova lega nedoločena me zanima predvsem:
Ali ta nedoločenost pomeni:
• da ima foton v vsakem trenutku sicer neko določeno mesto, le mi ne vemo kje se foton nahaja, ali
• pa je preprosto razmazan?
Opciji je možno preveriti. Ob prvi opciji z majhnim mm zaslonom lahko foton naključno v celoti prestrežem. Težja je predstava o prestrezanju v drugem primeru, posebej, če s kar precej velikim zaslonom prestrežemo le pol fotona. LP FR
Tale vprasanja se pogosto pojavljajo v kvantni mehaniki. Takole bo najbolje:
Foton je tockast delec, za katerega pa ne ves tocno kje je. Dejansko je razmazan, dokler ga nekaj ne absorbira. V tem trenutku se "odloci" kje se nahaja. Izmeris lahko torej vedno celega ali ga pa sploh ne. Vmesnih opcij ni. Foton gre tako po vec moznih poteh, na koncu je le ena pravilna. Po prostoru potuje slika verjetnosti, kje bi lahko foton bil (valovna funkcija). Vem, da je cudno a to je najlepse kakor lahko razlozim.
Tole z luno: foton ponavadi obravnavamo kot valovni paket (torej nekaj takega kot gaussova funkcija, pomnozena s sinusom). Za tak paket lahko s fourierovo transformacijo preveris, da frekvenca ni tocno dolocena. Nacelo nedolocenosti za foton je tako v bistvu le manifestacija matematike.

Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Rozman » 4.1.2007 19:47

Aniviller, da bo dogajanje še bolj jasno, dogajanje opišiva za nazaj, potem ko je foton že absorbiran. Takrat, kot razumem, njegova pot ni več stvar verjetnosti, ampak determinirana.
Zanima me primer poti neke izbrane hipotetične tipične poti fotona. Če prav razumem foton po izsevanju na primer lahko pospeši na 1,2c in začne prehitevati EM val, nato radialno pospeši v levo in leti vzporedno z EM valom, potem npr. upočasni na 0,8c in spusti naprej EM val. Potem izven poti EM vala zadene v oviro. To absorbcija fotona vpliva na EM val tako, da le ta ne doseže Lune, čeprav na poti EM vala ni ovir. LP FR

Roman
Prispevkov: 5540
Pridružen: 21.10.2003 8:03

Odgovor Napisal/-a Roman » 4.1.2007 21:13

Rozman napisal/-a:Če prav razumem foton
Brez zamere, ampak imam občutek, da ne. Foton in EM valovanje sta eno in isto. Kako naj tedaj nekaj prehiteva ali zaostaja za samim seboj. Osnovna napaka, ki jo po mojem skromnem mnenju delaš, je ta, da uporabljaš hkrati dva pogleda na nek pojav, ki sta po svoji naravi protislovna.

Odgovori

Kdo je na strani

Po forumu brska: 0 registriranih uporabnikov in 2 gostov