Re: Interferenza EM

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Mon, 24 May 2004 20:56:59 +0200

Carlos Bustamante Bozzi ha scritto:
> sto prendendo una grossa cantonata o l'onda cos� ottenuta �
> stazionaria?
OK

> Se � cos�, come si spiega che ci siano punti in cui l'energia � zero
> (nei nodi) e che altrove i fotoni si addensino e diminuiscano
> periodicamente senza che la loro energia attraversi i nodi? Insomma,
> se l'onda � stazionaria, vuol dire che i fotoni stanno fermi (chiedo
> perdono per l'eresia...), cos'� che non capisco?
Un po' di cose, ma non te ne faccio una colpa ;-)
Ti sei imbattuto in una serie di difficolta' tipiche del comportamento
quantistico, e per di piu' non di una singola particella, ma di un
campo.

Cerco di dire qualcosa, ma considera che la spiegazione sara' ben
lontana
a) dall'essere accurata
b) dall'essere comprensibile a chi non sa una quantita' di cose...

Cominciamo dall'onda stazionaria.
Questa e' una situazione normalissima in m.q., e nn vuol dire affatto
che la particella e' ferma, ma solo che ha unpreciso valore
dell'energia.
Pero' nel nostro caso alla stesso valore dell'energia corri pondono
due modi di viaggiare del fotone: verso destra o verso sinistra.
L'onda stazionaria e' una *sovrapposizione* di questi due stati di
moto: un fenomeno quantistico che non ha corrispettivo nella fisica
classica.

Se tu provassi a misurare l'energia del tuo fotone, troveresti sempre
lo stesso valore.
Misurando invece la quantita' dimoto, troveresti con uguale
probabilita' due valori opposti; il che vuol dire che il *valor medio*
della q. di moto e' nullo, ma sarebbe sbagliato dire cheil fotone e'
fermo...

Passiamo all'altro aspetto: tu vedi l'onda stazionaria come qualcosa
che oscilla nel tempo, tenendo fisse le posizioni di nodi e ventri.
Giusto.
Poi pensi che l'ampiezza dell'onda (meglio: il suo quadrato) ti dia
una misura del numero di fotoni presenti. E quindi ti chiedi: da dove
vengono e dove vanno, questi fotoni che cambiano di numero?

Il fatto e' che la descrizione ondulatoria (onda stazionaria,
oscillazione, nodi, ventri) e quella corpuscolare (numero di fotoni
presenti in un dato posto) sono *incompatibili*.
Questa e' una forma piu' sofisticata della relazione
d'indeterminazione, che non vale solo per posizione e q. di moto, ma
anche per altre coppie di variabili.
In particolare, per un campo quantistico, c'e' una rel. d'indet. tra
numero di particelle e fase del campo: non e' possibile fissare con
precisione arbitraria il valore di entrambe.
Quindi se vuoi parlare di ampiezza che oscilla non puoi parlare di
numero di fotoni, e viceversa.

Ti avevo avvertito :-))


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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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Received on Mon May 24 2004 - 20:56:59 CEST