Re: Velocità delle OEM in un mezzo

From: Elio Fabri <fabri_at_df.unipi.it>
Date: Sat, 28 Apr 2001 11:32:30 +0200

Osservatore ha scritto:
> Mi immagino che all'interno di una struttura cristallina essendoci anche dei
> vuoti il fotone viaggi sempre a "c" e che magari sia costretto a percorre
> un'orbita non rettilinea e viene captato e ritrasmesso continuamente ?
> Come funziona di preciso, qual � il fenomeno che come effetto provoca una
> velocit� inferiore?
Due premesse:
1) Togliamoci dalla testa di poter dare una spiegazione con analogie
tipo "strade trafficate" e simili: codesta non e' fisica, ma solo
chiacchiere da bar.
2) Non e' possibile spiegare qui "di preciso" come funziona: ci vorrebbe
spazio, tempo e un po' di formule... Se vuoi andare piu' a fondo, prova
QED di Feynman, dove la cosa e' discussa. Ma tieni presente che dovrai
studiarlo con calma e pensarci su bene: nonostante le apparenze, e'
tutt'altro che facile.

Ora cerco di dirti quello che posso.
Escludiamo l'idea di percorsi non rettilinei. Invece entra in gioco il
fatto che il fotone incontra particelle cariche. Queste interagiscono
col fotone, e possono "diffonderlo" (il termine usuale inglese e'
"scattering").
Il fotone diffuso ha un'ampiezza che non e' in fase con quello
incidente, ma e' sfasata di 90 gradi. (Ricorda: l'ampiezza e' numero
complesso; Feynman la rappresenta come un vettore, ma fa lo stesso.)
Come sempre accade nel mondo quantistico, le ampiezze dei diversi
processi possibili si sommano, per cui il fotone si trova ad avere
un'ampiezza che e' la somma (vettoriale) dell'ampiezza iniziale piu'
quelle prodotte dalla diffusione su tutti gli elettroni.
Il fatto che queste siano a 90 gradi comporta che l'ampiezza risultante
e' ruotata rispetto a quella che si avrebbe nel vuoto, e la rotazione
aumenta con lo spazio percorso.
Il risultato e' che l'ampiezza in uscita appare uguale a quella che si
avrebbe su un percorso piu' lungo di quello effettivo, il che e' un
altro modo di dire che il fotone impiega piu' tempo ad attraversare il
mezzo.

Nota bene che tutto questo discorso si poteva fare senza parlare di
fotoni, ragionando su onde e.m. classiche: non avrei dovuto camnbiare
quasi niente: restava l'ampiezza dell'onda, la diffusione sfasata di 90
gradi, ecc.
-- 
Elio Fabri
Dip. di Fisica "Enrico Fermi" - Univ. di Pisa
Sez. Astronomia e Astrofisica
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Received on Sat Apr 28 2001 - 11:32:30 CEST

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