Re: Frequenza di un singolo fotone

From: Davide <dvdelia_at_gmail.com>
Date: Tue, 26 Jul 2022 04:52:38 -0700 (PDT)

Il giorno martedì 26 luglio 2022 alle 12:40:03 UTC+2 Giorgio Pastore ha scritto:

> La lancetta ruotante di Feynman non è altro che un modo di visualizzare
> un numero complesso con dipendenza dal tempo exp(i w t). Può fare
> confusione.


Ad esempio a p.44 Feynman afferma che la lancetta che descrive la direzione dell’ampiezza di probabilità legata al fotone ruota 13000 volte in un centimetro per la luce rossa. Quindi ha la stessa frequenza dell’onda elettromagnetica corrispondente alla luce rossa.





Allora significa che il numero complesso (mi verrebbe da dire la fase della fuzione d'onda, ma non vorrei azzardare e dire vaccate) che serve a calcolare delle probabilità (quindi attinente alla funzione d'onda) e che ha una dipendenza dal tempo exp (iwt), ha una w che coincide (a meno di fattori 2pigreco) con la frequenza dell'onda elettromagnetica. Quindi intuisco che la funzione d'onda di un fotone di energia E=hf e l'onda elettromagnetica che si ottiene costruendo uno stato di campo ben definito a partire da una quantità macroscopica di fotoni tutti con quella energia, non sono indipendenti.




Sto enfatizzando questo legame tra psi e onda e.m. che per me è una nuova scoperta, perché è la prima volta per quanto io ricordi, in cui ho un oggetto macroscopico (l'onda e.m.) che in una qualche misura conserva un'informazione rintracciabile a livello quantistico e viceversa. Inveve fino a quando non ho metto QED avevo sempre immaginato che nel limite macroscopico si perdesse (nel senso che diventa trascurabile e ininfluente se non addirittura non misurabile) qualunque elemento o dettaglio presente al livello quantistico.

Non so se riesco a spiegarmi come vorrei.



Quando, ad esempio, seguendo il libro di testo parlo agli studenti della lunghezza d'onda di de Broglie il commento finale che trovo e che propongo loro è che la massa degli oggetti macroscopici è tale da far perdere qualunque traccia della funzione d'onda e quindi sparisce ogni visibilità del comportamento quantistico.



Invece così potrò/dovrò dire che ci sono certi ambiti in cui il livello quantiatistico è sempre rilevabile anche a livello macroscopico perché una moltitudine di fotoni le cui ampiezze di probabilità (livello quantistico) evolvono e si sommano in modi caratterizzati da un numero f costruisce un'onda elettromagnetica (livello macroscopico) di frequenza proprio f.

RlRxco, per me questa è una novità abbastanza sconvolgente.


> Non sono esperto della bibliografia corrente però un testo ben scritto è
> quello di Grynberg, Aspect e Fabre "Introduction to Quantum Optics".

Grazie

> Il mio giudizio di paccottaglia è rivolto unicamente alla versione naïf
> della complementarità. Per questo ho scritto "alla Bohr". Per intenderci
> alla vulgata secondo cui, in modo indifferenziato, un elettrone o un
> fotone è *sia* onda *sia* particella. Detta così, assomiglia ad un atto
> di fede in qualcosa di incomprensibile. Ed è falso perché un elettrone
> NON ha sicuramente tutte le proprietà di un'onda. E' ovvio, per esempio,
> che mentre di un'onda si pùo misurare una parte dell'onda piccola a
> piacere, nessuno ha mai misurato frazioni di carica elettronica o di
> spin o di massa.
>
> Quindi, se dualismo significa copresenza di attributi particellari e
> ondulatori nello stesso ente, non è un punto di vista coerente con la
> realtà.
>
> Altro è invece la versione corretta della complementarità e cioè che
> l'elettrone combina proprietà simili a quelle di particelle classiche e
> altre, relative alla sua dinamica, relative a onde. Ma senza passare
> dalle proprietà (misurabili) ad un'ontologia (non misurabile né
> verificqbile). Di queto tipo di complementarità si discute ancora oggi
> (e soprattutto ci si fanno esperimenti).

Grazie

> Dal punto di vista didatico, mi sembra molto più importante far capire
> che la descrizione quantistica comporta la comparsa di un'ampiezza di
> probabilità e che è questa che si comporta come un'onda, ancorché sui
> generis.

> Sono pezzi di informazione. Un quadro coerente e corretto, a livello di
> scuola superiore, escluderei che possa essere dato.


Posso essere d'accordo, ma per valutare ci devo pensare dopo aver capito qualcosa in più studiando un po' le risposte che ricevo qua e soprattutto qualche testo.

Non succede neanche
> a livello universitario, in genere.

Davvero? Questo mi sorprende.


Davide
Received on Tue Jul 26 2022 - 13:52:38 CEST