Re: Asimmetria fra emissione e assorbimento (ex Paradosso del gatto di Schrödinger)

From: Michele Andreoli <luogosano_at_gmail.com>
Date: Sun, 14 Dec 2008 22:48:20 +0100

Elio Fabri ebbe a scrivere:

> Decidi, perche' sono due cose diverse...
> Luce non polarizzata e' un concetto statistico: in termini di fotoni
> corrisponde a un insieme in cui sono presenti con uguale abbondanza
> fotoni in due stati polar. ortogonali (nel senso della m.q.):
> orizzontale e verticale, oppure destra e sinistra, ecc.
>
> L'altro caso e' piu' semplice, ed e' chiaro che se pensi a un
> polarizzatore, l'interazione fotone/polarizzatore e' irreversibile.
> Infatti nel tuo esempio parte dei fotoni spariscono addirittura.

Hai ragione: il caso piu' ovvio da adottare per illustrare
l'irreversibilita' quantistica e' il caso 2: fotoni in sovrapposizione |x>
e |y> che vengono fatti passare nel polarizzatore |x>.

Ma, mi chiedevo, non potrei ugualmente illustrare il mio esempio di
irreversibilita' usando un insieme statistico? Attraversato il
polarizzatore abbiamo una matrice statistica che coincide col suo quadrato
(stato puro), mentre prima non era cosi' (stato miscelato). Avrei una
matrice che, dal tipo "miscelato", diventa irreversibilmente del
tipo "puro". Invertendo il processo, puo' una trasformazione unitaria
trasformare una matrice dal tipo "puro" al tipo "miscelato"?

Pero', non sarebbe un esempio di irreversibilita' di tipo quantistico:
assomiglia piu' alla fuoriscita del gas da un buco del contenitore ...
 
>> Questa la so, questa la so ... la differenza la fa lo spazio delle
>> fasi, che non e' lo stesso nei due processi.
> Giusto.
>
>> In emissione c'e' un contributo in piu', proporzionale alla radiazione
>> che e' gia' presente: la cosiddetta radiazione indotta, oltre quella
>> spontanea.
> No, questo che c'entra?
> Io sto confrontando assorbimento ed emissione spontanea.

Ci ho ripensato su, e la cosa mi lascia un po' perplesso. Da una parte, io
so che l'elemento di matrice va moltiplicato per la densita' degli stati
finali per ottenere la probabilita' (regola d'oro di Fermi), e la densita'
degli stati non mi pare uguale nei due casi, dato che prevede in uno caso
abbiamo lo stato |b> ( un'atomo di energia Eb , nessun fotone), nell'altro
lo stato |a>|p> ( un atomo di energia Ea e un fotone di impulso p).

Pero' guardando il libro, la probabilita' di transizione per il caso ottico
si puo' scrivere in forma chiusa ed e' proporzionale al quadrato
dell'accelerazione a=w*r, e quindi a r^2.

La formula utilizza gli elementi di matrice di r^2 per l'oscillatore
armonico; e serve soltanto <0|r|1>, sia in emissione che in assorbimento.
Dalla formula, la prob. di assorbimento ed di emissione spontanea mi
sembrano uguali.

Diverso e' quando e' presente radiazione intorno all'atomo: ci puo' essere
emissione indotta dalla radiazione.

Comunque, quello spettroscopico non fu mai mio ramo di studio particolare!

> Elio Fabri

Michele
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Received on Sun Dec 14 2008 - 22:48:20 CET

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