23097

Квантування електромагнітного поля. Фотони

Доклад

Физика

Квантування електромагнітного поля. Ейнштейн першим звернув на це увагу і намагався теоретично обґрунтувати дискретність електромагнітного випромінювання. Ейнштейн показав що ймовірність мати енергію для електромагнітного випромінювання буде: . Для електромагнітного випромінювання: .

Украинкский

2013-08-04

87 KB

11 чел.

30. Квантування електромагнітного поля. Фотони.

Експерименти з короткохвильовим випромінюванням ( рентгенівські і гамма-промені ) показали, що світло мусить мати корпускулярні властивості. Ейнштейн першим звернув на це увагу і намагався теоретично обґрунтувати дискретність електромагнітного випромінювання. Розглянемо об’єм , в якому в межах його частини  відбуваються флуктуації. Ймовірність знайти n частинок в об’ємі , вважаючи, що рухи цих частинок не скорельовані,  .  Ейнштейн показав, що ймовірність  мати енергію  для електромагнітного випромінювання буде:    .             Прирівнюючи ці два результати, бачимо, що світло поводить себе як сукупність   частинок.  Ці частинки називаються фотонами.   Нехай ми маємо флуктуації енергії  .      Для електромагнітного випромінювання:   .      Для сукупності фотонів: .       Для пояснення поведінки системи для довільних довжин хвиль Планк об’єднав два закони і отримав: .   Таким чином при великих довжинах хвиль світло проявляє хвильові властивості, а при малих – корпускулярні.   Для опису електромагнітного поля використовують уявлення про нескінченну систему осциляторів. Тоді, вважаючи, що поле це і є ця система, можна записати для нього гамільтоніан і розв’язати квантово-механічну задачу. Ця процедура зветься квантуванням електромагнітного поля. Гамільтоніан системи матиме вигляд:

,      – частота.   Скориставшись операторами народження (  ) і знищення (), можна переписати  в наступному вигляді:

      ;                      

 ;                                                                  

Записавши задачу на власні значення, можна знайти, врахувавши властивості  і :

тут    – кількість фотонів з даними   і  (вектор поляризації). Отже, в результаті квантування електромагнітного поля ми побачили, що його квантами є фотони, які мають енергію  .


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

76577. Обеспечение исполнения обязательств 35.91 KB
  Такие правовые средства называются способами обеспечения исполнения обязательства. Использование сторонами обеспечения обязательства с одной стороны стимулирует самого должника к надлежащему исполнению обязательства с другой стороны гарантирует удовлетворение интересов кредитора в случае неисполнения или ненадлежащего исполнения обязательства. Обеспечение обязательства по общему правилу осуществляется на основании соглашения сторон.
76578. Условия исполнения обязательств 18.43 KB
  Условия исполнения обязательств К условиям характеризующим надлежащее исполнение обязательства относятся требования предъявляемые к субъекту и предмету исполнения а также к сроку месту и способу исполнения. Такие условия обычно закрепляются диспозитивными нормами закона что дает возможность его участникам избрать конкретный вариант исполнения обязательства в наибольшей степени отвечающий их интересам. Субъектом исполнения обязательства является должник. Обычно предполагается что он сам исполняет лежащий на нем долг что является...
76579. Понятие и основные начала исполнения обязательств 28.03 KB
  Посредством исполнения обязательства происходит реальное удовлетворение интересов управомоченного лица ради которого оно и вступило в данное обязательство. Статья 310 ГК РФ закрепляет недопустимость одностороннего отказа от исполнения обязательства и одностороннего изменения его условий. Для обязательств связанных с осуществлением сторонами предпринимательской деятельности основания для одностороннего отказа могут быть предусмотрены не только законом но и договором если иное не вытекает из закона или существа обязательства.
76580. Перемена лиц в обязательстве 35.07 KB
  Исключение составляют случаи когда права неразрывно связаны с личностью кредитора в частности требования об алиментах о возмещении вреда причиненного жизни или здоровью. Кроме того уступка требования может быть прямо запрещена законом или договором например согласно пункту 5 ст. Сделка которая служит основанием для перехода прав кредитора называется уступкой требования или цессией. Уступка требования по ордерной ценной бумаге совершается путем индоссамента на этой ценной бумаге.