foton

Nedeljivi. Atomi? Ne, delci!
User avatar
Aniviller
Posts: 7263
Joined: 15.11.2004 18:16

Post by Aniviller » 11.9.2006 13:17

Tudi fotonu smemo pripisati maso v smislu energije, vendar s pridrzkom, da tukaj newtonov zakon ne velja, ker je zveza med energijo in gibalno kolicino drugacna, se pravi iz sile (itak samo gravitacijske) ne sledi pospesek temvec gravitacijski premik valovne dolzine. V nekaterih racunih se ta "navidezna" masa tudi uporablja kot poenostavitev zapisa.

User avatar
Aniviller
Posts: 7263
Joined: 15.11.2004 18:16

Post by Aniviller » 11.9.2006 13:29

Rozman: mimogrede, v tvojem prispevku "elektromagnetizem.pdf" si postreljal toliko kozlov da bi se dalo govoriti o ekoloski katastrofi :o
Salo na stran, bistven problem vidim v tem da ne locis vala in fotona. Foton je v kvantnem smislu le valovna funkcija (eno stanje), ki je aditivna kolicina in torej ni noben problem stlacit na krogelno lupino z radijem 5 cm enakega stevila fotonov kot v malo vecjo. Tudi izkljucitveno nacelo ne velja in je lahko poljubno stevilo fotonov v poljubno majhnem prostoru. O sami velikosti fotona je pa brezplodno razpravljati. Foton je tockast, le njegova verjetnostna porazdelitev se razteza skozi ves prostor. Absorbcija fotona na atomu pa potece v trenutku in v celoti, tako da je izjava, da atom (ali elektron) vidi le ozek del vala nesmiselna. Pri tem je lahko na tistem mestu se veliko valovnih funkcij fotona, pa atom njihovega EM polja sploh ne zazna, razen ce se z doloceno verjetnostjo zgodi "trk". To je Einstein pokazal leta 1905 in za to prejel nobelovo nagrado :?

Rozman
Posts: 1519
Joined: 6.10.2005 14:50
Location: Tržič
Contact:

Post by Rozman » 11.9.2006 13:56

… v prispevku "elektromagnetizem.pdf" si postreljal toliko kozlov da bi se dalo govoriti o ekoloski katastrofi
Ta stavek mi zveni podobno, kot bi posluša Edisona, ko je kritiziral Tesline 'neumnosti' - pa šalo na stran
… bistven problem vidim v tem da ne ločiš vala in fotona.
Ena in ista Maxwell-ova enačba velja tako za radijski val, kot za svetlobo. Sklepajoč iz enačbe se foton in radijski val razlikujeta le v frekvenci, v načinu pojavljanja pa glede na enačbo med njima ne bi smelo biti nobene razlike.
Tudi izkljucitveno nacelo ne velja in je lahko poljubno stevilo fotonov v poljubno majhnem prostoru.
Pri kateri frekvenci EM valovanja govorimo o EM valovanju, od katere frekvence naprej pa o fotonu in s katerim parametrom to izrazim v Maxwellovih enačbah?
… tako da je izjava, da atom (ali elektron) vidi le ozek del EM vala nesmiselna.
Ko govorim o 300 m dolgem EM valu Domžalskega oddajnika, razporeditev električnega in magnetnega valu na 300 m razalji lahko izmerim. Tudi velikost atoma je poznana in nedvomno lahko trdim, da atom zasedale majhen del prostornine EM valu Domžalskega oddajnika.
LP FR

User avatar
shrink
Posts: 14560
Joined: 4.9.2004 18:45

Post by shrink » 11.9.2006 15:03

Fotoni so kvanti EM valovanja, ki jim včasih tudi rečejo "delci" EM polja. Vendar to niso delci v smislu delcev z maso. Od vseh "klasičnih" količin, katere lahko priredimo fotonu, so to zgolj energija in gibalna količina:

\(W= h \nu\)

\(P= \frac{h \nu}{c} = \frac{h}{\lambda}\)

O ostalih količinah pri fotonu, ki so značilne za masne delce (npr. masa in lega), ni smiselno govoriti (kar je že omenil Aniviller).

Zato fotonov in EM valovanja ne moremo obravnavati ločeno. Fotoni niso namreč nosilci samo vidne svetlobe, temveč celotnega EM spektra; razlikujejo pa se zgolj v energiji, ki je odvisna od frekvence oz. valovne dolžine.

Kar se tiče Maxwellove elektrodinamike, le-ta ni kvantna teorija in torej ne zajema kvantnega opisa EM polja. Šele njena nadgradnja, kvantna elektrodinamika (katere obrise je nanizal Aniviller), na ustrezen način uvede in opiše fotone kot nosilce EM polja. V enačbah, kot jih je zapisal Maxwell, torej ni možno "videti" fotonov. Je pa v njih v možno videti, da se EM "valovi" v vakuumu razširjajo s konstantno in glede na kateregakoli opazovalca nespremenljivo hitrostjo \(c\). V tem smislu je Maxwellova elektrodinamika relativistična teorija (iz zgodovine je znano, da je Einstein za njegov postulat o nespremenljivosti svetlobne hitrosti največji dokaz videl ravno v Maxwellovi elektrodinamiki).

Rozman
Posts: 1519
Joined: 6.10.2005 14:50
Location: Tržič
Contact:

Post by Rozman » 11.9.2006 19:33

Foton ima po Plancku vedno enako energijo (f.h) podobno, kot imajo vodne kaplje določene velikosti med seboj enako hitrost padanja skozi zrak. Zunanja motnja (udarec ob vejo) vodni kaplji za trenutek spremeni hitrost padanja, dokler se po prehodnem pojavu njena hitrost spet ne izenači z drugimi kapljami enake velikosti.
Vprašanje: kateri materialni dokaz pokaže, da fotonu zunanja motnja (oplazitev snovnega delca) vsaj za trenutek ne spremeni energije v neko začasno neoptimalno energijsko stanje, dokaz da se dosledno nikjer in nikdar ne pojavi foton določene frekvenc z drugačno energijo, kot jo določa Planck. LP FR

Rokerda
Posts: 799
Joined: 11.11.2006 16:18

Post by Rokerda » 12.9.2007 19:02

Hmm, meni je pa ravno nekdo na tem forumu nedaleč nazaj rekel, da imajo fotoni neskončno energijo. Ne najdem teme, tako da nevem točno zakaj je šlo.

Torej kaj je z energijo fotonov?

User avatar
Aniviller
Posts: 7263
Joined: 15.11.2004 18:16

Post by Aniviller » 12.9.2007 19:11

Na tem forumu tega verjetno nisi slisal. Masni delci bi imeli neskoncno energijo pri svetlobni hitrosti, zato imajo hitrost vedno manjso od svetlobne. Za fotone to ne velja, ker nimajo mirovne mase in je tako edini prispevek od frekvence.

meglich
Posts: 116
Joined: 4.8.2007 18:25

Post by meglich » 12.9.2007 20:07

Niste si ravno enotni če je foton brez mase ali ima neko maso.

Če bi foton maso imel in bi jo prepolovil bi lahko dobil hitrost večjo od svetlobne. Potem pa bi to ponovno prepolovil in dobil še večjo... to potem nima smisla. Sam kako je potem z odklonom pri tistih zvezdah (Rozman omenjal) ki imajo velik gravitacijski privlak?

Če pa so fotoni brez mase. Tukaj se mi pa ustavi. Neko valovanje. Ta beseda te spominja na materijo.... :wink:


LP

Rokerda
Posts: 799
Joined: 11.11.2006 16:18

Post by Rokerda » 12.9.2007 20:08

Bilo je tukaj, ja.
Spomnil sem se, šlo je za kinetično energijo fotona :) Pa še to se mi zdi, da smo rekla samo v teoriji.

Rozman
Posts: 1519
Joined: 6.10.2005 14:50
Location: Tržič
Contact:

Post by Rozman » 13.9.2007 10:41

Link kjer opisujem maso fotona http://www.anti-energija.com/masa.pdf
LP FR

User avatar
shrink
Posts: 14560
Joined: 4.9.2004 18:45

Post by shrink » 13.9.2007 15:57

meglich wrote:Niste si ravno enotni če je foton brez mase ali ima neko maso.
Mislim, da iz postov jasno sledi, da ima foton maso 0.
Če bi foton maso imel in bi jo prepolovil bi lahko dobil hitrost večjo od svetlobne. Potem pa bi to ponovno prepolovil in dobil še večjo... to potem nima smisla. Sam kako je potem z odklonom pri tistih zvezdah (Rozman omenjal) ki imajo velik gravitacijski privlak?
No, svetlobo, ki prihaja iz oddaljenih zvezd, zaznavno odklanja tudi gravitacija našega Sonca. Gravitacija je po Einsteinu atribut ukrivljenega prostor-časa, po ukrivljenem pa svetloba drugače potuje kot po neukrivljenem. Posledica je seveda odklon.
Če pa so fotoni brez mase. Tukaj se mi pa ustavi. Neko valovanje. Ta beseda te spominja na materijo.... :wink:
Klasični opis svetlobe kot EM valovanja, ki izhaja iz Maxwellove elektrodinamike, ne uvaja fotonov. Ta teorija torej ni kvantna. Njena nadgradnja - kvantna elektrodinamika - jih šele uvede. Pogled/opis, da v "svetlobi valujejo fotoni" (če si na to mislil, ko praviš, da te valovanje spominja na materijo oz. mehansko valovanje), pa je neprimeren. O tem je že tekla izčrpna debata v temi:

viewtopic.php?t=1735&sid=d3662eb7ccb867 ... 0adf23af0f
Last edited by shrink on 13.9.2007 16:10, edited 1 time in total.

Rokerda
Posts: 799
Joined: 11.11.2006 16:18

Post by Rokerda » 13.9.2007 16:10

shrink wrote:Mislim, da iz postov jasno sledi, da ima foton maso 0.
Nekje sem prebral, da po neki strogi teoriji še ni dokazano, da ima foton maso 0. Seveda je to najbolj verjetno, ampak dokazali so le, da ima maso manjšo od nekega števila, lahko je tudi nič :)

Seveda se strinjam z dejstvom, da ima foton maso enako nič.

meglich
Posts: 116
Joined: 4.8.2007 18:25

Post by meglich » 13.9.2007 21:16

Shrink nisem dotev ugovarjati sam Rozman se nagiba k temu da foton ima neko maso. Sam se s tem ne strinjam, a vendar.

Tam opisujete foton kot nek predmet. Nekaj kar se celo da opisat. Poskušate ga opisati z nekim valovanjem. To valovanje pa ni opazno, ali pač?

Si grem zdle še kam prebrat kj več o fotonih, pa bom pol še kj pametnga XD izjavu.

User avatar
shrink
Posts: 14560
Joined: 4.9.2004 18:45

Post by shrink » 14.9.2007 21:39

meglich wrote:Tam opisujete foton kot nek predmet. Nekaj kar se celo da opisat. Poskušate ga opisati z nekim valovanjem. To valovanje pa ni opazno, ali pač?
Preberi si še enkrat natančno: ni govora o valovanju, ampak o valovni funkciji, kar je pa čisti kvantno-mehanski koncept, ki z valovanjem nima zveze.

Luna44
Posts: 10
Joined: 29.1.2010 20:32

Re: foton

Post by Luna44 » 10.7.2010 16:39

Imam eno vprašanje.. če so fotoni (kvanti) elektro-magnetno sevanje, so v bistvu vsi valovi ki potujejo po "etru" s hitrostjo c.
Torej vse sevanje predstavljajo različno frekvenčni kvanti?? (pri gravitacijskem sevanju so tudi kvanti?? )

Post Reply