simone gilardoni wrote:
>
> Direi che non si puo' parlare come solo di una particella o come solo di
> onda nel caso di un fotone. Questo semplicemente perche' non esiste
> nessun sistema di riferimento dove il fotone possa essere considerato
> fermo.
Scusa, ma non e' vero. Il fatto che non esista un sistema di quiete con
il fotone non c'entra nulla con la dualita' onda corpuscolo.
Quest'ultima e' dovuta alla meccanica quantistica. Se non valesse
la meccanica quantistica il fotone sarebbe una particella (con
velocita' pari a quella della luce in tutti i sistemi localmente
inerziali, ma sarebbe una particella).
Il fatto che valga la MQ invece implica la dualita' onda-corpuscolo che
e' uno dei modi (abbastanza antiquato) con cui si pensano le particelle
quantistiche che siano fotoni o no.
> Per dirla in breve, se ci sedessimo sul fotone come se fosse una
> macchina(particella) sperando di vedere il suo campo
> elettromagnetico(onda) oscillare sarebbe un problema perche' la
>macchina non esisterebbe.
> Questo paradossino e' legato al fatto che per definizione (cioe' calato
> da qualche complicata teoria di relativita') il fotone al contrario di
> tutte le altre particelle ha sempre la sempre la stessa velocita' c
> rispetto qualsiasi sistema di riferimento e quindi (ahia!) anche
> rispetto a se stesso!! Un fotone fermo non esiste!
Il fotone fermo non esiste come dici correttamente, ma dire che
il fotone si muove con velocita' della luce anche rispetto a se stesso
non significa nulla proprio perche' non esiste un sistema di quiete
con il fotone.
> Se volete, al massimo, si puo' considerare il fotone come un'onda che ha
> un certo vettore K oppure una particella con una certa velocita' c e
> scambiare le due interpretazioni a seconda del fenomeno da analizzare e
> secondo come fa comodo
> ma tenedo conto che si propaga (onda) o viaggia (particella) sempre alla
> velocita' c .
> Il fotone e' una brutta bestia o se volete un affare matematico che
> nasce dalla quantizzazione del campo elettromagnetico con le
> caratteristiche di un'onda e di una particella.
> Se conoscete la meccanica quantistica e avete in testa cos'e' un
> oscillatore armonico il fotone non e' nient'altro che un quanto
> che separa due livelli energetici.
> La sua caratteristica di onda serve per descrivere l'energia che separa
> due livelli energetici (tramite la frequenza di oscillazione) mentre
> quella di particella penso dia l'idea della propagazione. (scusate
> l'ultima considerazione un po' banaloide e forse anche non troppo
> giusta)
> Tutto qui.
>
Scusa, ma e' un bel po' confuso! Non so chi legge cosa possa capire.
Vorrei precisare a scanso di altri equivoci che l'onda associata
al fotone secondo la Meccanica quantistica NON e' il campo
elettromagnetico, ma un altro tipo di onda: la sua "funzione d'onda".
Il campo elettromagnetico, cioe' quelle che classicamente pensiamo
come onde elettromagnetiche, sono invece un'altra cosa associata a
stati con tantissimi fotoni (e' il "valore medio dell'operatore di
campo calcolato su stati quantistici coerenti di fotoni").
Ciao, Valter Moretti
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Dipartimento di Matematica
Universita' di Trento e INFN
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