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

10 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

3988. Побудова вибіркової функції розподілу засобами программних технологій 269.36 KB
  Лабораторна робота № 2 ПОБУДОВА ВИБІРКОВОЇ ФУНКЦІЇ РОЗПОДІЛУ ЗАСОБАМИ КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ Мета і зміст: познайомити студентів з методикою побудови вибіркових функцій розподілу в Excel з використанням інструменту Гістограма з Пакету аналізу ...
3989. Переходные процессы в АСУ 299.7 KB
  Лабораторная работа №7 Переходные процессы в АСУ Цель работы Исследовать переходные процессы в замкнутой АСУ. Выполнить анализ влияния параметров объекта управления и регулятора на показатели качества переходных процессов в АСУ. Построение модели АС...
3990. Програмування таймерів 236.69 KB
  Специфіка програмування модуля TMR0, TMR1, TMR2. Рішення задач. Створення проекту в MPLAB. Створення проекту в PROTEUS. Програмування таймерa TMR0...
3991. Практичні правила управління безпекою інформації 246 KB
  ІSO/IЕС 27002 «Інформаційні технології — Методики безпеки — Практичні правила управління безпекою інформації» Виконала: студентка групи СН-41 Пригодська Галини Миколаївна 1 Найбільш поширеними міжнародними стандартами, які регулюють компле...
3992. Нефтяная Промышленность 1.05 MB
  Нефтяная Промышленность XX в. насыщен многими событиями, которые будоражили и потрясали земную цивилизацию. Шла борьба за передел мира, за сферы экономического и политического влияния, за источники минерального сырья. Среди этого, клокочущего страст...
3993. Вимірювання модуляційної передавальної функції мікроболометричної тепловізійної камери 228.2 KB
  Лабораторна робота №4 Вимірювання модуляційної передавальної функції мікроболометричної тепловізійної камери Мета роботи Ознайомлення з основними методами вимірювання модуляційних передавальних функцій тепловізійних камер, набуття навичок роботи з т...
3994. Совершенствование деятельности органов местного самоуправления по реализации молодежной политики 224.65 KB
  Актуальность темы исследования заключается в том, что молодежь является движущей силой общества, так как её вклад в социально- экономическое развитие страны обеспечивает благосостояние общества. Молодежь необходимо оценивать как часть общес...
3995. Статистические методы обработки опытных данных. Числовые характеристики выборки 225.31 KB
  Лабораторная работа № 5 СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ОПЫТНЫХ ДАННЫХ. ЧИСЛОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЫБОРКИ Цель: Научиться основным методам обработки данных, представленных выборкой. Изучить графические представления данных. Овладеть навыками расчета с...
3996. Класифікація компютерних злочинів 222.3 KB
  Закордонними фахівцями розроблені різні класифікації способів здійснення комп'ютерних злочинів. Нижче приведені назви способів здійснення подібних злочинів, що відповідають кодифікаторові Генерального Секретаріату Інтерполу. У 1991 році даний кодифікатор був інтегрований в автоматизовану систему пошуку і в даний час доступний НЦБ більш ніж 100 країн.