как фотоны движутся относительно ЭМ (я хотел бы изобразить амплитуды волн кадр за кадром) [дубликат]

(Я знаю, что рассматривать фотон как частицу и говорить о его положении не совсем концептуально, но я думаю, что это имеет смысл, по крайней мере, с точки зрения новичка. Просто предположим, что фотоны несут поля и существуют как частицы для момент или назовите их как-нибудь иначе, если вы считаете, что это подходит лучше.)

Когда я изучаю электродинамику Максвелла, я всегда вижу следующую картину. Однако я не совсем понимаю, какой смысл я должен придавать этому. Я был бы очень признателен, если бы вы кратко упомянули какие-либо эксперименты по измерению этого свойства электрического и магнитного поля, если это имеет отношение к вашему ответу.

введите описание изображения здесь(вот изображение, которое я встречаю)

1. Означает ли это, что один фотон движется и несет поля различной величины? Следовательно, мы испытываем различные электрические и магнитные поля в зависимости от того, в каком положении мы сталкиваемся с фотоном? Так случайно, если точечный объект находится как раз в том месте, где E=B=0, фотон может просто пройти сквозь него, ничего не делая? Я попытался нарисовать это следующим образом, если я не могу объясниться словами. введите описание изображения здесь(рисунок 1)

2- Или это означает, что фотоны путешествуют группами, и их последовательность образует синусоидальную форму. И вся группа идет с буквой c, как на следующем корявом рисунке (он конечно нарисован дискретно, но я имею в виду, если бы это изображение было сплошным): ( введите описание изображения здесьрисунок 2)

Я думаю, что все заметки, с которыми я сталкиваюсь, означают «картинку 1», которую я нарисовал. Но это просто не кажется мне правильным с моими текущими знаниями, поскольку различные поля одиночного фотона означают, что эффект фотона на точечный заряд зависит от того, фотон какой фазы встречает заряд, хотя предполагалось, что фотоны имеют постоянную энергию для испускания. А также, если мы посмотрим на распределение поля с помощью луча фотонов, это заставит поле двигаться даже быстрее, чем с, поскольку фотоны несут свою волну с с, но кажется, что волна, которую они несут, также распространяется, поскольку она изменяется со временем. Не могли бы вы объяснить мне этот механизм, какие доказательства у нас есть, чтобы сказать, что это действительно происходит вместо того, что я нарисовал на картинке 2? Почему мы исключаем возможность картинки 2? (вопрос не дублируется именно потому, что эта часть,

Я знаю, что должен нарушать некоторые основные концепции, но я пытаюсь учиться, задавая вопросы, и я уже прочитал существующие конспекты лекций, поэтому, пожалуйста, потерпите меня. Я действительно умираю от желания разобраться в этой электродинамике, но я просто не могу этого сделать, поскольку никто даже не пытается говорить о том, что было бы корпускулярным соответствием волновой теории. Я был бы очень признателен за любые идеи, объяснения, исправления или экспериментальную информацию. Заранее спасибо.

В качестве общего комментария: точное соответствие между квантовой картиной и классической картиной далеко не так просто, как вы надеетесь. На самом деле это настолько сложно, что я никогда не видел его записанным (заметьте, я не специалист по оптике). В частности, отдельный фотон не может быть представлен в терминах линейно поляризованных волн, таких как вы рисуете здесь, поскольку фотон имеет спиновую составляющую ± 1 по ходу движения.
На рисунке показано колебание радиоволны. И вы правы в том, что отдельный фотон не может иметь одновременно электрическое и магнитное поля, равные нулю. Смотрите этот пост .
«Пожалуйста, просто предположите, что фотоны несут поля, и они существуют как частицы на данный момент». ...просить нас предположить что-то, что не так, не является хорошей предпосылкой для вопроса физики. Либо вы можете иметь четырехпотенциал как квантовое поле, а фотон — как его частицу, либо вы можете иметь классическую картину электрических и магнитных полей. У вас не может быть и того, и другого, вы должны решить, использовать ли классическую или квантовую трактовку физики.
@ACuriousMind или называйте их как-нибудь иначе, если считаете, что это подходит лучше. Вы можете понять мой вопрос и можете его отредактировать. Я просто пытаюсь разобраться в первой картинке, с которой столкнулся, и меня не так волнуют точные значения терминов, как вас. На данный момент я пытаюсь осмыслить концепцию.
«и я не так озабочен точным значением терминов, как вы» — вы должны быть озабочены точным значением терминов, поскольку в противном случае физика будет просто набором плохо определенных слов, перемежающихся бессмысленными картинками и формулами.
Итак, скажите мне, в чем смысл первой картинки, с которой я всегда сталкиваюсь. Потому что то, что вы делаете, совершенно бесполезно, вам просто не нравится мое выражение лица, и вы просите меня удалить вопрос. Но я до сих пор не получил ответа, и, конечно же, я не перестану спрашивать только потому, что ты считаешь это бессмысленным.
OE1, ваше первое изображение представляет собой представление классической линейно-поляризованной электромагнитной волны (либо плоской волны, либо выбранного луча какой-то более сложной геометрии), и нет ответа в нужной вам форме, потому что никакое состояние фотона не соответствует на такую ​​волну. Такой волне может соответствовать наложение фотонов, но конкретная комбинация либо бесконечна (для плоской волны), либо очень сложна. Со всей серьезностью вы хотите освоить два описания света по отдельности, прежде чем пытаться развить количественное понимание соответствия.
ozgeneral, если вы все еще активны, что вы думаете сегодня о фотонах, электромагнитном излучении и электромагнитных волнах?

Ответы (1)

Проблема фотонов в том, что вы не можете наблюдать их время от времени. Если вы измерите их состояние, фотоны коллапсируют до некоторого собственного состояния и становятся классическими. На самом деле фотон теоретически может иметь множество собственных состояний. Это особенное по сравнению с ЭМ для фотонов.