Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Как далеко летят фотоны?  (Прочитано 8897 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн jet

  • *****
  • Сообщений: 3 115
  • Благодарностей: 56
  • Outfitter hypervisor
    • Сообщения от jet
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #20 : 27 Апр 2015 [01:04:19] »
Надо начать с того что фотоны никуда не летят, а взаимодействуют, это квант поля, бозон.
Допущения в популярной литературе и СМИ о летящих фотонах не верны, строго говоря.
Т.е. нет никакого фотона пока вы его не зафиксировали на пленке, матрице, глазом и т.д.
Но до момента его регистрации была волна, с своими свойствами и характеристиками, как классическими так и квантовыми: поляризацией, длиной, орбитальным и угловым моментами и т.д.
PS
Правильнее было бы поставить вопрос: а "как далеко распространяются волны"?
Тут ответ уже был бы не так очевиден  ;)
До горизонта событий, частиц? Но с др стороны, даже ЧД их излучают, и есть  реликт МФИ с своим спектром и свойствами.  И это тоже волны.
« Последнее редактирование: 27 Апр 2015 [01:28:31] от jet »
Одну простую сказку,
А может, и не сказку,
А может, не простую
Хотим вам рассказать.
Её мы помним с детства,
А может, и не с детства,
А может, и не помним,
Но будем вспоминать...

Оффлайн konstkir

  • *****
  • Сообщений: 30 740
  • Благодарностей: 497
    • Сообщения от konstkir
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #21 : 27 Апр 2015 [07:17:27] »
Надо начать с того что фотоны никуда не летят, а взаимодействуют, это квант поля, бозон.
Допущения в популярной литературе и СМИ о летящих фотонах не верны, строго говоря.
Т.е. нет никакого фотона пока вы его не зафиксировали на пленке, матрице, глазом и т.д.
Но до момента его регистрации была волна, с своими свойствами и характеристиками, как классическими так и квантовыми: поляризацией, длиной, орбитальным и угловым моментами и т.д.
PS
Правильнее было бы поставить вопрос: а "как далеко распространяются волны"?
Тут ответ уже был бы не так очевиден  ;)
До горизонта событий, частиц? Но с др стороны, даже ЧД их излучают, и есть  реликт МФИ с своим спектром и свойствами.  И это тоже волны.
Это умудриться надо - нагородить такой белиберды, причем хором.
Нет ни одной верной мысли. Впрочем и по теме мыслей нет. :)

На всякий случай -  фотон есть и не в популярной литературе, со времен Планка и Эйнштейна как "квант света", а с точки зрения современной физики как ЭЧ со своими параметрами. Он прекрасно летит и в группе и отдельно в пр-ве со скоростью С...

Оффлайн a_babich

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 7 003
  • Благодарностей: 347
  • Кошки - это маленькие женщины в дешевых шубках
    • Сообщения от a_babich
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #22 : 27 Апр 2015 [12:22:56] »
Свет от самой далекой галактики шел до нас 13млрд световых лет ~. Как известно свет - это фотоны, частицы. Собственно вопрос : есть ли у света максимальная дальность полета, сколько он может лететь максимально? и что ему дает такую энергию для перемещения на такие расстояния?

Все дело в том, что фотон (или электромагнитная волна) это не объект классической ("Ньютоновской " :)) физики (ну не "тело" в каноническом смыслы слова). Отсюда и ваше непонимание.
А ответ на вопрос следует из уравнений Максвелла для электромагнитного поля :
фотон (электромагнитное поле) не может исчезнуть и не может распространятся со скоростью иной, чем С.
И энергии ему не требуется для перемещения (в отличие от "тела").
Это и есть ответ на ваш вопрос.




No man is an island, but some of us are very long peninsulas...
Человек – это падший ангел, иногда вспоминающий о небе ...

Оффлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 33 341
  • Благодарностей: 578
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
    • Сообщения от Змей Петров
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #23 : 27 Апр 2015 [12:47:21] »
Надо начать с того что фотоны никуда не летят, а взаимодействуют,
Но они имеют вектор скорости. Значит всё-таки летят, т.е. движутся в пространстве.
Например направив лазерный луч на Луну, мы можем быть уверены, что через пару секунд поймаем отраженный.

Цитата
это квант поля, бозон. Допущения в популярной литературе и СМИ о летящих фотонах не верны, строго говоря.Т.е. нет никакого фотона пока вы его не зафиксировали на пленке, матрице, глазом и т.д.
С т.з. КМ это можно сказать про любую частицу - электрон, протон и т.п. (исключая слово "бозон", естественно).
« Последнее редактирование: 27 Апр 2015 [12:53:39] от Змей Петров »
- За это я превращу тебя в скользкую холодную рыбу.
- Но... Вы обещали - в кота ...
- Недостоин

Оффлайн zam2

  • *****
  • Сообщений: 3 590
  • Благодарностей: 148
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от zam2
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #24 : 27 Апр 2015 [12:57:13] »
И энергии ему не требуется для перемещения (в отличие от "тела").
"Телу" тоже не требуется.

Оффлайн dims

  • *****
  • Сообщений: 11 738
  • Благодарностей: 124
  • Пожалуй, стоит ограничиться обменом мнениями
    • Skype - virafon
    • Сообщения от dims
    • Мой блог
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #25 : 27 Апр 2015 [13:47:03] »
О
есть ли у света максимальная дальность полета, сколько он может лететь максимально? и что ему дает такую энергию для перемещения на такие расстояния?
Это зависит не от энергии, а от времени жизни (периода полураспада). Насколько нам известно, частица "фотон" вечная, то есть, самопроизвольно она не распадается (не превращается в другие частицы). Поэтому, будучи испущенным, фотон летит до тех пор, пока не врежется в другую частицу, которая его поглотит. В частности, это может произойти в частицах ПЗС матрицы внутри телескопа. Там фотон заканчивает своё существование, порождая отметку в памяти компьютера.
Димс.
Я прекратил участие в форуме.

Оффлайн a_babich

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 7 003
  • Благодарностей: 347
  • Кошки - это маленькие женщины в дешевых шубках
    • Сообщения от a_babich
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #26 : 27 Апр 2015 [14:28:30] »
"Телу" тоже не требуется.

Если вы намекаете на равномерное прямолинейное движение тела по инерции, то к электромагнитным волнам это отношения не имеет :)
No man is an island, but some of us are very long peninsulas...
Человек – это падший ангел, иногда вспоминающий о небе ...

Оффлайн a_babich

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 7 003
  • Благодарностей: 347
  • Кошки - это маленькие женщины в дешевых шубках
    • Сообщения от a_babich
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #27 : 27 Апр 2015 [14:49:07] »
Надо начать с того что фотоны никуда не летят

не, надо начать с уравнений Максвелла - оттуда видно, что "способ существования" ЭМ волны - это как раз
движение с определенной скоростью (скоростью света)
No man is an island, but some of us are very long peninsulas...
Человек – это падший ангел, иногда вспоминающий о небе ...

Оффлайн xd

  • *****
  • Сообщений: 17 977
  • Благодарностей: 378
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от xd
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #28 : 27 Апр 2015 [15:01:30] »
Это, простите, где в уравнениях Максвелла написано?
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/

Оффлайн a_babich

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 7 003
  • Благодарностей: 347
  • Кошки - это маленькие женщины в дешевых шубках
    • Сообщения от a_babich
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #29 : 27 Апр 2015 [15:12:29] »
Это, простите, где в уравнениях Максвелла написано?

оттуда видно, что "способ существования" ЭМ волны

В уравнениях нет.
"оттуда видно" - имелось ввиду : следствием уравнений.
Уточняю :)



No man is an island, but some of us are very long peninsulas...
Человек – это падший ангел, иногда вспоминающий о небе ...

Оффлайн zam2

  • *****
  • Сообщений: 3 590
  • Благодарностей: 148
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от zam2
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #30 : 27 Апр 2015 [19:12:06] »
Если вы намекаете на равномерное прямолинейное движение тела по инерции, то к электромагнитным волнам это отношения не имеет
Имеет отношение самое прямое. Закон сохранения импульса.

Оффлайн xd

  • *****
  • Сообщений: 17 977
  • Благодарностей: 378
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от xd
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #31 : 27 Апр 2015 [19:22:02] »
Это к чему реплика была? В ответ на что?
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/

Оффлайн jet

  • *****
  • Сообщений: 3 115
  • Благодарностей: 56
  • Outfitter hypervisor
    • Сообщения от jet
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #32 : 27 Апр 2015 [19:59:00] »
На всякий случай -  фотон есть и не в популярной литературе, со времен Планка и Эйнштейна как "квант света", а с точки зрения современной физики как ЭЧ со своими параметрами. Он прекрасно летит и в группе и отдельно в пр-ве со скоростью С...

Фотон это частица которая взаимодействует. Пример: 2mec2=1.022 МэВ рождения пары электрон-позитрон. Или другой пример e+ + e- → 2γ
А вот примеров "летящих" фотонов я не знаю. Как и их описания. Покажите пжлст.
Волны же прекрасно описываются волновыми уравнениями и свойствами волны-амплитудой, вектором, поляризацией, фазой и т.д.
Хорошо уже что никто не спорит о том что фотон это квант, это уже достижение...
Одну простую сказку,
А может, и не сказку,
А может, не простую
Хотим вам рассказать.
Её мы помним с детства,
А может, и не с детства,
А может, и не помним,
Но будем вспоминать...

Оффлайн jet

  • *****
  • Сообщений: 3 115
  • Благодарностей: 56
  • Outfitter hypervisor
    • Сообщения от jet
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #33 : 27 Апр 2015 [20:24:17] »
На всякий случай -  фотон есть и не в популярной литературе, со времен Планка и Эйнштейна как "квант света", а с точки зрения современной физики как ЭЧ со своими параметрами.

И еще. В современной физике фотон является калибровочным бозоном. Частицей переносчиком энергии при взаимодействии, и взаимодействии определённо чего то с чем то, выше я привёл примеры.
СМ и ФЭЧ не описывает летящие куда то там фотоны без взаимодействий, рассеяния, поглощения или отражения.
Одну простую сказку,
А может, и не сказку,
А может, не простую
Хотим вам рассказать.
Её мы помним с детства,
А может, и не с детства,
А может, и не помним,
Но будем вспоминать...

Оффлайн konstkir

  • *****
  • Сообщений: 30 740
  • Благодарностей: 497
    • Сообщения от konstkir
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #34 : 27 Апр 2015 [21:53:58] »
Видите ли, Вы высказываете свою точку зрения - нафталиновую и не разделяемую физиками в наше время и это через 100 лет после Эйнштейна и Комптона. Она возможна в "Горизонтах..", но не в учебном разделе.

Описывать летящий фотон просто, также как и, например, летящее нейтрино.
Летит себе сама по себе некая нейтральная частица-кентавр со скоростью С, с определенным спином, энергией и без взаимодействий почти вечно.
Зачем превращать ее только в  волну между взаимодействиями - никому неясно. Фотону это не нужно. :)

Кстати, любая частица - даже яблоко - проявляет себя двояко и заметна только после взаимодействий, в простешем случае после удара по башке.

Оффлайн jet

  • *****
  • Сообщений: 3 115
  • Благодарностей: 56
  • Outfitter hypervisor
    • Сообщения от jet
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #35 : 27 Апр 2015 [22:16:34] »
Кстати, любая частица - даже яблоко - проявляет себя двояко и заметна только после взаимодействий, в простешем случае после удара по башке.

Неверно, и тем более, не смешно, т.к. волновые и корпускулярные свойства определяются волнами деБройля. Для яблока это будет примерно 10-34 метра.
Одну простую сказку,
А может, и не сказку,
А может, не простую
Хотим вам рассказать.
Её мы помним с детства,
А может, и не с детства,
А может, и не помним,
Но будем вспоминать...

Оффлайн konstkir

  • *****
  • Сообщений: 30 740
  • Благодарностей: 497
    • Сообщения от konstkir
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #36 : 27 Апр 2015 [22:22:32] »
Вы о чем это?
Я, в основном, о том, что нельзя наблюдать любую волну-частицу без взаимодействий. Т.е. это не аргумент против отдельного фотона в движении.

Оффлайн Diary of Dreams

  • *****
  • Сообщений: 2 466
  • Благодарностей: 95
    • Сообщения от Diary of Dreams
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #37 : 28 Апр 2015 [20:14:32] »
Надо начать с того что фотоны никуда не летят, а взаимодействуют, это квант поля, бозон.
Допущения в популярной литературе и СМИ о летящих фотонах не верны, строго говоря.


В случае со Вселенной, когда говорят о распространении света между галактиками и дальше,   размеры очень велики и тогда это будет соответствовать предельному «классическому» случаю.
И в этом случае можно  говорить о фотонах, как о релятивистских частицах движущихся (летящих) со скоростью с .

Оффлайн Erg Noor

  • ***
  • Сообщений: 170
  • Благодарностей: 14
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Erg Noor
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #38 : 28 Апр 2015 [20:54:19] »
Цитата
Я, в основном, о том, что нельзя наблюдать любую волну-частицу без взаимодействий
Если вы видите альфа-частицу, летящую сквозь вещество, то это одна альфа-частица.
Она ионизировала атом здесь, она ионизировала атом тут...

А вот гамма-квант, допустим, прилетел в наш гамма-телескоп.
Он по Комптону отскочил там, потом тут -- было три гамма-кванта. Один начальный, второй распространился между двумя атомами, третий -- вылетел.
Мы измерили кинематику электронов отдачи -- и ... восстановили первичную ориентацию исходного гамма-кванта!

Цитата
И в этом случае можно  говорить о фотонах, как о релятивистских частицах движущихся (летящих) со скоростью с .
Главная тут беда, что мы не можем, когда говорим о единичном фотоне, зафиксировать то, что он движется со скоростью света.
У нас нет положительного способа зафиксировать две точки на его траектории.

Все эксперименты с т.н. "остановкой света" позволяют получить спусковой крючок для фотонов, т.е. отправную точку.

Но вот так чтобы мы могли поставить эксперимент на манер того, которым измеряется скорость пули, когда она пробивает две плоскости  -- нет.
После пробития первой плоскости мы получим новый фотон :)
Точечный источник тепла находится в присутствии непроводящего шара

Оффлайн VimanaPro

  • *****
  • Сообщений: 7 977
  • Благодарностей: 196
  • Well -- yes. In modern times, of course
    • Сообщения от VimanaPro
Re: Как далеко летят фотоны?
« Ответ #39 : 28 Апр 2015 [21:57:44] »
Свет от самой далекой галактики шел до нас 13млрд световых лет ~. Как известно свет - это фотоны, частицы. Собственно вопрос : есть ли у света максимальная дальность полета, сколько он может лететь максимально? и что ему дает такую энергию для перемещения на такие расстояния?
Вопрос не так однозначен, как кажется. И уже где-то поднимался, ЕМНИП.

Энергия даже летящих в вакууме квантов всё время падает (а длина волны соответственно растёт) вследствие расширения Вселенной. В результате некогда весьма горячие фотоны мы ныне наблюдаем в виде едва уловимого реликтового фона.

Что будет, когда энергия фотона станет сравнима с Планковской?
Наверное в "Горизонтах ...".
Что же Вашего вопроса, то коротко - фотон перестаёт быть фотоном (со всеми гипотетическими следствиями ..), его длина волны будет равна Планковской длине \[ {\lambda}_{c} =\frac{\hbar c}{{E}_{pl}}={\hbar c} \cdot \sqrt{\frac{G}{\hbar {c}^{5}}}=\sqrt{\frac{\hbar G}{{c}^{3}}}={l}_{pl} \]
Ввести квант действия в космологию и гравитацию стоило мне немалых трудов. Некоторые из моих знакомых усматривали в этом своего рода трагедию. Но VimanaPro был другого мнения об этом ... Ведь теперь он точно знает, что квант действия играет гораздо большую роль, чем был склонен считать вначале…