Re: Onde NON monocromatiche e fotoni

From: Andrea Barontini <baro77_at_gmail.com>
Date: Sun, 06 Jun 2010 18:36:15 +0200

Giorgio Bibbiani ha scritto:
>
> Ma se la sorgente emette "un fotone alla volta" ha ancora senso
> parlare di propagazione di un'onda? A me sembra di no anche se
> questo naturalmente non significa che un singolo fotone non abbia
> proprieta' ondulatorie.
>

Probabilmente sto prendendo una cantonata, ma perche' no? Un fotone si
muove con una velocita' finita, e per l'appunto ha anche un
comportamento ondulatorio.. ovviamente sto tirando le definizioni per i
capelli, ma non mi sembra che ci sia qualcosa che precluda
tassativamente l'idea della propagazione di un'onda...

Comunque sia a naso mi verrebbe da dire che non dovrebbe essere
l'emissione di "un fotone alla volta" che segna lo spartiacque: anche
nel caso in cui abbiamo a che fare con una dispersione spettrale di
fotoni di una certa intensita' (leggi molti fotoni di varia frequenza),
che genera inequivocabilmente un'onda, non trovo una ragione che
giustifichi l'ipotesi per cui in un dato momento venga emessa
contemporaneamente tutta la varieta' di fotoni che caratterizza la forma
dell'onda: se cosi' fosse vorrebbe dire che -fissata l'intensita'
dell'onda- quel momento di "contemporanea generazione di molti fotoni"
dovrebbe essere privileggiato rispetto ai momenti successivi in cui
magari non dovrebbe essere generato alcunche' (affinche' sia rispettato
il rapporto che c'e' tra intensita' -come parametro "macroscopico- e
flusso di fotoni).

Io immagino quindi la sorgente come un qualcosa che comunque sempre
emette (con cadenza data dall'intensita' dell'onda) un solo fotone alla
volta. La frequenza del fotone emesso a ogni step e' casuale, ma in
accordo con la distribuzione spettrale, secondo la legge che hai
spiegato tu in un post precedente. Sbaglio?

Se cio' che ho scritto nell'ultimo paragrafo e' corretto, allora l'onda
  nel suo complesso a livello macroscopico si sta propagando come ci
aspettiamo, e i fotoni che la costituiscono forse "si propagano" o forse
no (a seconda di quanto vogliamo considerare stringente il significato
di propagazione); ma il cuore della questione secondo me non e' quello,
bensi' se siamo in grado di "isolare" un fotone alla volta nelle nostre
rivelazioni senza distruggere l'onda nel suo complesso. (Ipoteticamente
piuttosto che rallentare molto la cadenza di emissione dei singoli
fotoni -e quindi avere un'intensita' molto bassa- si potrebbe immaginare
di avere un rivelatore molto "sottile", il cui periodo di
attraversamento da parte del fotone e' inferiore alla cadenza di
emissione della sorgente, che in quel caso potrebbe essere scelta in
modo che corrisponda a un'intensita' dell'onda "ragionevole")


>
>> E in ogni caso, una volta che ci siamo messi nella condizione di
>> concentrarci su un singolo fotone alla volta, perche' dici che quella
>> non e' piu' un'onda? Il fotone preso da solo non e' comunque
>> espressione di una armonica, seppur nella sua imbarazzante interezza
>> (intendo in t (-oo,+oo) )? Diverso sicuramente dall'onda di
>> partenza.. MOLTO per la verita' ;-) ..ma pur sempre ANCHE un'onda..
>> seppur non causale :-(
>
> Vedo male un singolo fotone come modello di un'onda, per me
> un'onda e' un fenomeno collettivo che coinvolge molti fotoni
> contemporaneamente.
>

Provo a fare un paio di "salti mentali": fin'ora abbiamo parlato di
un'onda realmente generabile, limitata nel tempo; pensiamo invece per un
attimo a un'onda monocromatica (lasciando perdere che non possiamo
realizzarla in pratica, pero' sempre un'onda e', no?!): avremmo fotoni
tutti con un'unica frequenza, e quindi in quel caso la moltitudine o
meno di fotoni caratterizzerebbe l'onda solo quantitativamente (maggiore
o minore intensita') e non qualitativamente (onda o non onda)

> Ciao

Ciao a te e grazie per l'interessante chiacchierata (spero di non
seccarti visto che immagino tu ne sappia molto piu' di me, sto
continuando a riflettere a voce alta per capirne di piu')

Saluti
Andrea Barontini
Received on Sun Jun 06 2010 - 18:36:15 CEST