Как распространяется единичный фотон?

[АСМ]

Нигде не нашёл внятного истолкования - каким образом ведёт себя единичный излученный фотон?

Аналогично. А фантазия сводится к следующему.

Фотон не излучается. Его "источников" не существует. Фотон возбуждается. Электроном в атоме, атомом в целом и т.д. Путаница заключается в том, что фотонами называют и не отдельные фотоны, а их группы. К примеру, фотон белого света состоит из 7 фотонов "радуги".

Атомы возбуждают в окружающем электромагнитном поле инфракрасные фотоны ("радугу" возбуждают атомные электроны). Это "чисто температурные" фотоны. Один атом его возбудил, другой, по соседству, его (точнее, его, инфракрасного фотона, энергию!) поглотил. Или: возбужденный в поле фотон выскочил из данного объёма атомов - температура объёма упала; другие атомы "испускают" инфракрасные фотоны, они улетучиваются - температура падает ещё больше...

Отдельный фотон - это возбуждающиеся и угасающие в точке э/м поля векторы. Ещё раз: это и угасающие после максимально возможного возбуждения векторы - колеблющиеся по величине векторы. Поколебались в данной точке поля - перешли колебаться совершенно так же в соседней точке поля. Если температура стабильна, то атом "испустит" только один фотон. И только этот один фотон будет путешествовать: то возникать, то пропадать (если хотите, мерцать) в э/м поле, удаляясь от возбудившего его атома по прямой, если рядом не будет очень уж большой гравмассы, имеющей свойство искривлять прямолинейное движение фотонов.

Фотон - это волна лишь в том смысле, что он "мерцает" (возбуждается, создаётся и уничтожается последовательно) в э/м поле с определённой частотой (его возбуждает квант действия Планка; квант, которым первоначально управляет "источник" фотонов). Собственно же э/м волна образуется вокруг активного "источника" не одним, а группой фотонов, более или менее одновременно возбуждённых "источником" и совместно распространяющихся далее в э/м поле.

Отдельный фотон - это частица, существующая в течение лишь того времени, пока возбуждаются до максимума и угасают до нуля электрический и магнитный векторы в данной точке поля.

[Маковец]

что фотонами называют и не отдельные фотоны, а их группы. К примеру, фотон белого света состоит из 7 фотонов "радуги".

Это вот сильное место в статье.

[archetip-z]

К примеру, фотон белого света состоит из 7 фотонов "радуги".

Это очень круто. Аркадий Исаакович Райкин курит в тамбуре...
Учитесь, недоросли, настоящей Клоунаде.

[Ый]

Это не "по-учёному". Фотоны бывают самые разные по энергии

Когда я писал о минимальной порции энергии, я разве указывал величину этой энергии? Ясно, что в разных условиях эта величина может быть разной, но величина одной порции, а не половины или четверти.

[Ый]

К примеру, фотон белого света состоит из 7 фотонов "радуги".

Охренеть! Такого я ещё не слышал. Каких только "открытий" не случается на нашем Форуме.

[Ый]

(кликните для показа/скрытия)

Фотон не излучается. Его "источников" не существует. Фотон возбуждается. Электроном в атоме, атомом в целом и т.д. Путаница заключается в том, что фотонами называют и не отдельные фотоны, а их группы. К примеру, фотон белого света состоит из 7 фотонов "радуги".

Атомы возбуждают в окружающем электромагнитном поле инфракрасные фотоны ("радугу" возбуждают атомные электроны). Это "чисто температурные" фотоны. Один атом его возбудил, другой, по соседству, его (точнее, его, инфракрасного фотона, энергию!) поглотил. Или: возбужденный в поле фотон выскочил из данного объёма атомов - температура объёма упала; другие атомы "испускают" инфракрасные фотоны, они улетучиваются - температура падает ещё больше...

Отдельный фотон - это возбуждающиеся и угасающие в точке э/м поля векторы. Ещё раз: это и угасающие после максимально возможного возбуждения векторы - колеблющиеся по величине векторы. Поколебались в данной точке поля - перешли колебаться совершенно так же в соседней точке поля. Если температура стабильна, то атом "испустит" только один фотон. И только этот один фотон будет путешествовать: то возникать, то пропадать (если хотите, мерцать) в э/м поле, удаляясь от возбудившего его атома по прямой, если рядом не будет очень уж большой гравмассы, имеющей свойство искривлять прямолинейное движение фотонов.

Фотон - это волна лишь в том смысле, что он "мерцает" (возбуждается, создаётся и уничтожается последовательно) в э/м поле с определённой частотой (его возбуждает квант действия Планка; квант, которым первоначально управляет "источник" фотонов). Собственно же э/м волна образуется вокруг активного "источника" не одним, а группой фотонов, более или менее одновременно возбуждённых "источником" и совместно распространяющихся далее в э/м поле.

Отдельный фотон - это частица, существующая в течение лишь того времени, пока возбуждаются до максимума и угасают до нуля электрический и магнитный векторы в данной точке поля.

А вот тут я вообще не понял, это прикол такой или реальная "теория"? Если человек реально выводит свои теории, то это рекорд, такого ещё не было у нас.

[wandarer]

Нигде не нашёл внятного истолкования - каким образом ведёт себя единичный излученный фотон? Летит ли он в строго определённом направлении(как пуля)? Или же распространяется, как волна, сферически во все стороны от излучившего его атома?

Распространяется  сферическая ЭМ волна в физическом вакууме где фотоны находятся в виртуальном связанном состоянии переходами от виртуального позитрония к виртуальному фотону и обратно. Если ЭМ волна встречает экран (двухщелевой эксперимент), то возникает явление интерференции. Если перед экраном поставить счётчик(наблюдателя), то образуется волновой сток, определяющий направление поглощения волны, и волновая функция ЭМ волны становится волновой функцией частицы-фотона, так как энергия поглощается порциями, соответствующими постоянной Планка. Интерференционная картина исчезает. Длина ЭМ волны определяет вероятностные зоны, в которых из ЭМ волны может возникнуть реальный фотон, передающий энергию.

[Dark Antimatter]

это прикол такой или реальная "теория"?

тоже похоже на "прикол":

Конечно он летит в одном направлении.

[Dem]

Если ЭМ волна встречает экран (двухщелевой эксперимент), то возникает явление интерференции. Если перед экраном поставить счётчик(наблюдателя), то образуется волновой сток, определяющий направление поглощения волны, и волновая функция ЭМ волны становится волновой функцией частицы-фотона, так как энергия поглощается порциями, соответствующими постоянной Планка. Интерференционная картина исчезает.

Даже если полностью закрыть одну щель, полоски остаются, просто теперь их называют дифракционными

А "интерференция" - это просто двущелевая дифракция.

[wandarer]

Если ЭМ волна встречает экран (двухщелевой эксперимент), то возникает явление интерференции. Если перед экраном поставить счётчик(наблюдателя), то образуется волновой сток, определяющий направление поглощения волны, и волновая функция ЭМ волны становится волновой функцией частицы-фотона, так как энергия поглощается порциями, соответствующими постоянной Планка. Интерференционная картина исчезает.

Даже если полностью закрыть одну щель, полоски остаются, просто теперь их называют дифракционными
А "интерференция" - это просто двущелевая дифракция.

Дифракцию выводят на основе принципа Гюйгенса-Френеля.- как интерференции вторичных волн, возникающих при огибании препятствий.  Само по себе огибание не порождает стока ЭМ поля, для этого нужен наблюдатель, в качестве которого выступает прибор  или даже ЧД(как абсолютно черное тело). Важным условием образования стока ЭМ поля является резонанс , то есть наличие у приëмника частоты, совпадающей с частотой источника поля.

[DRUID_3]

Само по себе огибание не порождает стока ЭМ поля, для этого нужен наблюдатель

?? "Наблюдатель" для регистрации явления дифракции, вы серьезно?

[Dem]

как интерференции вторичных волн, возникающих при огибании препятствий. 

а если у нас единственный фотон?

[wandarer]

как интерференции вторичных волн, возникающих при огибании препятствий. 

а если у нас единственный фотон?

Это прежде всего волна, которая единственным фотоном становится в результате возможного поглощения.Если посмотреть с точки зрения квантовой теория поля, то частица это возбуждённые состояния поля. Есть возбуждение - есть частица и никакого дуализма. Таким образом волна - это зона, где может появиться частица с вероятностью, соответствующей еë волновой функции, а длина волны характеризует эту зону локализации частицы, но не еë размер. И хотелось-бы подчеркнуть, что длина волны частицы и еë размер это разные вещи. Длина волны определяется разрешенными траекториями частицы примерно также, как в атоме есть электронные облака, которые определяются разрешенными положениями электрона при решении уравнения Шрëдингера. И чем меньше энергия кванта, тем меньше его линейный размер. Но этот квант никогда не попадёт внутрь частицы, помещённой внутрь ЭМ волны этого кванта. Это явление огибания, а на самом деле запрет траектории для мелкого кванта, проходить через частицу.
Если учесть непрерывный характер изменения векторов Е и Н, то чем меньше энергия частицы, тем меньше еë размер, но растёт неопределенность координаты еë появления при рождении, то есть увеличивается длина волны (зона разрешенного появления кванта). Но эта зона в проекции на ось Х, непрерывна и частица может образоваться в любой точке от начала волновой зоны до расстояния равного длине волны излученного кванта. А проявление, излученного кванта определяется с некоторой вероятностью, наибольшей в местах максимума поля.
В радиотехнике вокруг любого источника излучения электромагнитное поле разделяют на 3 зоны: ближнюю - зону индукции, промежуточную - зону интерференции и дальнюю - волновую зону.
В приведённом вами примере однощелевого эксперимента волна расщепляется на несколько когерентных волн на границе щели в соответствии с принципом Гюйгенса, а затем уже из неё могут образоваться фотоны.
 

[wandarer]

Само по себе огибание не порождает стока ЭМ поля, для этого нужен наблюдатель

?? "Наблюдатель" для регистрации явления дифракции, вы серьезно?

Это не о дифракции, а о механизме образования и поглощения фотона из волны. Фактически фотон поступает в соответствующую дискретную энергетическую зону атома или непрерывную энергетическую зону межатомного пространства.

[Dem]

Если посмотреть с точки зрения квантовой теория поля, то частица это возбуждённые состояния поля. Есть возбуждение - есть частица и никакого дуализма.

Дуализма само собой нет, есть материальный обьект с неким набором свойств.
И нам просто удобнее в ряде ситуаций обсчитывать его как волну, а в других как частицу, пренебрегая мелкими расхождениями с реальностью.
Но всё-таки надо не забывать, что поле которое возбудилось, хоть и ослабевает с расстоянием, но строго говоря границы не имеет и будет иметь место на любой дальности. Так что разговоры о размерах частиц не имеют смысла, у них просто нет чётких краёв. Но для практических нужд таковым можно считать размер, на котором вероятно взаимодействие с другими частицами.
Но одно дело - поглощение фотона материалом преграды, и другое - когда он пролетает через щель, но "цепляется краем" за её край и так как скорость света в веществе ниже - отклоняется в сторону этого края. Но в силу квантованности этого взаимодействия - отклонения на разные углы не равновероятны, а есть наиболее и наименее вероятные наборы углов. Притом эта вероятность зависит и от количества вещества в межщелевом интервале, и в результате имеем интерференционные полоски на экране.

[Dark Antimatter]

когда он пролетает через щель, но "цепляется краем" за её край и так как скорость света в веществе ниже - отклоняется в сторону этого края. Но в силу квантованности этого взаимодействия - отклонения на разные углы не равновероятны, а есть наиболее и наименее вероятные наборы углов. Притом эта вероятность зависит и от количества вещества в межщелевом интервале, и в результате имеем интерференционные полоски на экране.

фотон "цепляется краем за щель" и возникает интерференция? серьезно?
а если закрыть одну щель, почему фотон перестает цепляться краем за вторую щель?

[Dem]

а если закрыть одну щель, почему фотон перестает цепляться краем за вторую щель?

А с чего взяли что перестаёт?

[TabulaRasa]

Все просто: когда дело доходит до "ультрафиолетовой катастрофы", то фотон удобнее обсуждать с точки зрения того, что он - частица, а когда дифракция - интерференция, то свет - волна. 
Существует даже легенда, что в одном из институтов фотон было принято считать по дням тем или иным в зависимости от того, какой предмет стоит в плане лекций: фэч, или оптика

[Dem]

Все просто: когда дело доходит до "ультрафиолетовой катастрофы", то фотон удобнее обсуждать с точки зрения того, что он - частица, а когда дифракция - интерференция, то свет - волна. 

Именно что. Волна удобна, но она не учитывает что скорость распространения воздействия поперёк неё тоже ограничена.

[TabulaRasa]

Волна удобна

О, рад видеть, кланяюсь.
Есть вопрос, быть может наивный.
Отражение фотона не с точки зрения геометрической оптики, а по КМ.
Допустим, на поверхность зеркала падает луч света под углом 45 градусов, отражается, понятное дело, под углом 45 градусов.
Поверхность зеркала, как вроде бы принято - это  слой атомов (серебра, алюминия или ртути), которые поглощают фотоны, возбуждаются и их испускают. Причем все это действо происходит исключительно посредством электрона.
Вопрос.
Откуда электрон знает с какой стороны и под каким углом к нему прибыл фотон и в какую сторону его отправить, если он сам в "неопределенном" местоположении?