Амплитуда электромагнитной волны.

[Гусев_А]

Простите, за дилетантский вопрос, и вроде с очевидным ответом, но с разбегу нахожу все немного не то.

Вот к примеру радиостанция испускает электромагнитную радиоволну. Увеличили амплитуду напряжения сигнала на антенне (при неизменной частоте), -> увеличилась амплитуда электромагнитной волны (увеличилась мощность), -> увеличилась амплитуда напряжения на колебательном контуре приемника. Все правильно.

Теперь если рассматривать например квант света (электромагнитную волну более высокой частоты). В формуле энергии этого кванта нет ни какого упоминания про амплитуду, она зависит только от частоты.

Вопрос в том: существует ли понятие амплитуда для квантов света, и в чем выражается отличие с радиоволнами в этом вопросе.

[korund]

Простите, за дилетантский вопрос, и вроде с очевидным ответом, но с разбегу нахожу все немного не то.

Вот к примеру радиостанция испускает электромагнитную радиоволну. Увеличили амплитуду напряжения сигнала на антенне (при неизменной частоте), -> увеличилась амплитуда электромагнитной волны (увеличилась мощность), -> увеличилась амплитуда напряжения на колебательном контуре приемника. Все правильно.

Теперь если рассматривать например квант света (электромагнитную волну более высокой частоты). В формуле энергии этого кванта нет ни какого упоминания про амплитуду, она зависит только от частоты.

Вопрос в том: существует ли понятие амплитуда для квантов света, и в чем выражается отличие с радиоволнами в этом вопросе.

Я так понимаю суть проблемы.
Представте лампочку и 2 датчика света, один в метре другой в километре. Датчик меряет амплитуду света испускаемого лампочкой, так вот, тот что в километре, будет показывать меньшую амплитуду чем в метре в 1000раз.
А сама по себе формулировка "квант света" имеет смысл только при взаимодействии с веществом.

[Никита Константинов]

Когда свет рассматривается как поток квантов, то амплитуда соответствует числу квантов, а частота - их энергии. Т.е. при повышении напряжения на передатчике увеличится число испущенных квантов, и, соответственно, число поглощенных квантов в приемнике.

[Gigavolt]

[/quote]Я так понимаю суть проблемы.
Представте лампочку и 2 датчика света, один в метре другой в километре. Датчик меряет амплитуду света испускаемого лампочкой, так вот, тот что в километре, будет показывать меньшую амплитуду чем в метре в 1000раз.
А сама по себе формулировка "квант света" имеет смысл только при взаимодействии с веществом.[/quote]
Вы описали действие, а не объяснили его.

[Gigavolt]

Когда свет рассматривается как поток квантов, то амплитуда соответствует числу квантов, а частота - их энергии. Т.е. при повышении напряжения на передатчике увеличится число испущенных квантов, и, соответственно, число поглощенных квантов в приемнике.

Более логичное объяснение. А кванты - это фотоны? А они есть?

[Никита Константинов]

Ну да, кванты света - это фотоны. Что значит "есть"? Обнаруживают свое существование в экспериментах при излучении, распространении и поглощении электромагнитных волн.

[Гусев_А]

Как известно, что свет это поперечные электромагнитные волны. И без труда можно отсортировать фотончики, у которых колебания происходят в любой плоскости. Т.е. из геометрических величин, кроме длины волны есть и угол плоскости волны. Не можно ли допустить, что и амплитуду этой волны можно измерить геометрическими величинами? Или это только напряженность?

[OlegN]

че-то я втупил..не понимаю-про что речь.....электромагнитное излучение имеет нормальный параметр - длину волны...(частота- соответственно...кому как нравится..)и не важно - видимый свет...гамма излучение....радиоволны.....всё зависит от Энергии-чем больше-Энергия- тем короче длинна волны...и меряйте чем хотите ...радиоволны- антенной ...более короткие волны....дифракционные решётки в руки...и.т.д.....

[sychbird]

Единичный квант света никак не тождественен электромагнитной волне. Первый дискретен и подчиняется законам квантовой механики, вторая непрерывна и описывается законами электродинамики. Какое описание допустимо для конкретного случая зависит от масштаба проводимого эксперимента. Иначе говоря может ли сам характер эксперимента внести искажения в энергетический спектр электромагнитной волны.

[OlegN]

понятие Квант- это термин- для отождествления - дискретности явления..

[OlegN]

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%B8%D0%B7%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

[OlegN]

если за вики пинать будете ....то у меня сканер занят.......книжек-то много....не сегодня....

[Никита Константинов]

Как известно, что свет это поперечные электромагнитные волны. И без труда можно отсортировать фотончики, у которых колебания происходят в любой плоскости. Т.е. из геометрических величин, кроме длины волны есть и угол плоскости волны. Не можно ли допустить, что и амплитуду этой волны можно измерить геометрическими величинами? Или это только напряженность?

Нет, в метрах амплитуду электромагнитных колебаний измерить нельзя. Колеблются напряженность электрического и магнитного полей.

[OlegN]

sychbird....... то,что вы говорите ...масштабность эксперимента........принцип неопределённости Гейзенберга - чем меньше объект измерения- тем больше влияет инструмент измерения ....это уже - квантовая физика.....чем лучше измеряем координаты- тем хуже импульс....нам нужно Пощупать частицу..средствами измерения ..следовательно изменить импульс и наоборот....не в этом форуме..просто квантовую физику - никто так и не может понять.....- Ландау вроде  ...немножко прочувствовал...и то...не факт....Гений был....простым смертным не дано...

[OlegN]

"Принцип неопределённости часто неправильно понимается или приводится в популярной прессе. Одна частая неправильная формулировка в том, что наблюдение события изменяет само событие. Вообще говоря, это не имеет отношения к принципу неопределённости. Почти любой линейный оператор изменяет вектор, на котором он действует (то есть почти любое наблюдение изменяет состояние), но для коммутативных операторов никаких ограничений на возможный разброс значений нет . Например, проекции импульса на оси c и y можно измерить вместе сколь угодно точно, хотя каждое измерение изменяет состояние системы. Кроме того, в принципе неопределённости речь идёт о параллельном измерении величин для нескольких систем, находящихся в одном состоянии, а не о последовательных взаимодействиях с одной и той же системой"

!!!но мы же всё-таки флудим.....шоб было  более-менее понятно... ...а то мы так дойдём,что электрон вращается вокруг ядра..как Земля вокруг Солнца..всё это описывается вероятностными факторами.....математика голимая....блин....да и постоянная Планка...жить мешает

[sychbird]

sychbird....не в этом форуме..просто квантовую физику - никто так и не может понять.....- Ландау вроде  ...немножко прочувствовал...и то...не факт....Гений был....простым смертным не дано...

Ну кроме Ландау и другие не слабые интилекты есть.  Роджера Пенроуза могу порекомендовать. "Новый Ум Короля" Вполне прозрачно изложено.

[КотКот]

sychbird....не в этом форуме..просто квантовую физику - никто так и не может понять.....- Ландау вроде  ...немножко прочувствовал...и то...не факт....Гений был....простым смертным не дано...

Ну кроме Ландау и другие не слабые интилекты есть.  Роджера Пенроуза могу порекомендовать. "Новый Ум Короля" Вполне прозрачно изложено.

Если бы я изучал ТО по Ландау, я бы не когда ничего не понял. А вот по Толмену другое дело.......

[ааа]

Вопрос в том: существует ли понятие амплитуда для квантов света, и в чем выражается отличие с радиоволнами в этом вопросе.

Радиоволна вполне конкретно двигает вперед-назад электроны в антенне, в этом и выражается амплитуда. А свет электроны не двигает, хоть лазером на антенну свети.
Я думаю, что разница в большом различии длин волн радиоволн и света по сравнению с размером электрона. В океане огромная волна поднимает танкер на некую высоту - это амплитуда. А короткие мелкие волны лишь бьются в борт, не поднимая корабль.
Если представить себе некий мелкий электрончик, то, возможно, свет бы мог вести себя по отношению к нему, как радиоволны к электрону.

[OlegN]

ну....скорость передвижения электронов в проводнике......и скорость распространения ЭМ волны там-же....большая большая разница... а фотон излучается просто- возбуждается электрон ...переходит на боле высокую...орбиту....и когда возвращается- тогда и происходит"Рождение фотона".....в лазерах- немножко иначе - там две ступени...сначала на промежуточную.....а потом всё махом сметается....получается когерентное...монохроматическое излучение.(а Ландау и ТО...как-то не очень.хотя научно -популярные статьи по ТО есть....но это не его стихия.....да и серия с Лившицом....несколько книг для начинающих- тоже..здоровски)

[sychbird]

Радиоволна вполне конкретно двигает вперед-назад электроны в антенне, в этом и выражается амплитуда. А свет электроны не двигает, хоть лазером на антенну свети.

А как насчет фотоэффекта?  :roll: И ничего никуда волна в антенне "не двигает" . Она изменяет энергетический спектр электронов в металле. Каждый электрон в металле может быть описан в виде Блоховской функции, с которой связано определенное значение  квантомеханического импульса в пространстве импульсов всей совокупности электронов в металле.

Не существует, ИМХО, такого физического эксперимента, который бы дал возможность измерить перемещение отдельного электрона в металле, относительно некой системы координат, привязанной к образцу металла. А вот изменения спектра импульсов электронов при взаимодействии с электромагнитной волной можгут быть истолкованны как некий  коллективный дрейф электронов проводимости на фоне их хаотического теплового перемещения. Но эта аналогия достаточно грубая и, ИМХО, не очень хорошо отражает существо физических явлений в металле при взаимодействии с эл. волной. Но более наглядна с  исторически привычных позиций молекулярно-кинетической теории.

А при явлении фотоэффекта световая волна "двигает" отдельные электроны за пределы поверхности металлов.