Re: frequenza del fotone

From: Gianmarco Bramanti <gianmarco100_at_inwind.it>
Date: Fri, 13 Aug 2004 11:27:42 +0000 (UTC)

"nessuno" <depositofiles_at_katamail.com> wrote in message
news:6Vlxc.299928$hc5.13175874_at_news3.tin.it

> Un saluto a tutto il NG!
>
> Tre domande collegater fra loro (dalla mia ignoranza in elettromagnetismo)

non � ignoranza � una comune difficolt� nell'uso dell'intuito.

> 1) Come mai lo spettro della luce solare � continuo? Nel dominio del tempo
> questo non dovrebbe equivalere ad un fenomeno aperiodico? Per� la luce � un
> fenomeno periodico (l'onda e.m. intendo)?

Lo spettro della luce solare � continuo, per� lo spettro
� il modulo quadro delle componenti della radizione
eletromagnetica che hanno quello spettro. Anche se non
c'� modo per risalire alla variazione nel tempo del
campo elettromagnetico dallo spettro (perch� il modulo
quadro ti nasconde le fasi), puoi certamente dire che
ti trovi di fronte ad un fenomeno aperiodico. Tuttavia
un fenomeno aperiodico pu� essere ottenuto come somma
di fenomeni periodici. Ed � proprio questo il principio
base della trasformata di Fourier rappresentare un fenomeno
aperiodico per mezzo di fenomeni periodici. Ha del paradossale,
ma � utilissimo e pienamente "sensabile".

> 2) quando si dice "i fotoni della luce solare" ci si riferisce ad un fotone
> ad una sola frequenza che ha come spettro lo spettro continuo della luce
> oppure ad uno scieme di fotoni a frequenza diversa??

Ci si riferisce ad un sistema ad un sistema a molti fotoni,
distribuiti in "stati" (le virgolette sono dovute al carettere
di entanglement) che non sono rappresentabili in termini
di una sola frequenza. Al contrario la loro rappresentazione
richiede l'uso di un continuo di frequenze distribuite su un
intervallo la cui ampiezza � commisurata con l'inverso del tempo
di durata dello "stato"

> 3) Infine: come si pu� dire che un fotone non � necessariamente
> monocromatico?? Che nesso c'� tra la frequanza del fotone e quella dell'onde
> del suo spettro??

Esercizio necessario: calcola la trasformata di Fourier di
cos(3e8/500e-9 t) exp(t/1e-9).
 
500e-9 � la lunghezza d'onda di un colore dell'iride,
3 e 8 � la velocit� della luce, quindi il rapporto in
parentesi � una frequenza. 1 e -9 � il tempo di
decadimento per un livello di un atomo autorizzato a
decadere nel fondamentale emettendo un solo fotone.
Dopo questo conto guarda la distribuzione in frequenza
del modulo quadro.
 
Altro esercizio, cambia 1 e-9 con 1/7 che � il tempo di
decadimento di un atomo autorizzato a decadere nel fondamentale
solo a patto di emettere due fotoni. Oppure con 20 minuti che,
poniamo sia il tempo di scarica del circuito di alimentazione di
un bel laser monocromatico. E poi con 15 ore
che � il tempo di durata di un piccolo flare solare e
vedi cosa cambia (quindi spiega se secondo te �
significativo studiare questa larghezza nel caso di un
flare).


Ti faccio la prima parte dell'esercizio e poi sostituisci
i numeri:

cos(a t) = [e^(iat) + e^(-iat)]/2
e^(-t/tau) Ora moltiplichiamo per
e^(ift) ed integramo da zero ad infinito in t.
Il termine if-1/tau si distribuisce e ti porta ad
[ia+if+1/tau]t per il primo pezzo ed a [-ia+if+1/tau]t
per il secondo pezzo. L'integrale di un esponenziale ti
porta a dividere l'esponenziale per il coefficiente di
t. Dunque trovi 1/[-ia+if+1/tau] + 1/[+ia+if+1/tau]
cio�: 2(if+1/tau)/[(if+1/tau)^2+a^2]

Di questa calcola il modulo quadro. E studia
al variare di tau. Osserva che nelle tre situazioni
che ti ho suggerito di studiare 1/tau � molto minore
di a. Dovresti osservare un massimo dello spettro
nei pressi di a. E dovresti riconoscere che al
crescere di tau diminuisce la larghezza di riga.
Comunque nei tre casi la larghezza di riga � piccola
rispetto al range di frequenze comprese fra lo zero
e la frequenza della luce che stati studiando. Capito
in che senso � monocromatica?

> Grazie a chi vorr� aiutarmi!




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Received on Fri Aug 13 2004 - 13:27:42 CEST

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