Количество фотонов через стекло [закрыто]

Я получаю неоднозначную информацию об общем количестве фотонов, связанных с передачей света через стекло. Я не ищу проценты, и у меня нет оборудования для подсчета фотонов.

Для простоты скажем, что вы светите лазером, который производит 1000 фотонов в секунду через стекло. Я знаю, что в зависимости от толщины стекла отражение от передней поверхности может варьироваться от 0 до 16%, но это не говорит мне о количестве фотонов.

Рядом с фотонами, поглощенными стеклом (надеюсь, минимально), есть диаграммы, которые показывают фактическое количество фотонов: (1) После прохождения через стекло. (2) Отражено назад.

Существуют ли таблицы для разной толщины стекла? Например, может ли источник света со скоростью 1000 фотонов в секунду передавать 656 фотонов, отражать 125 и преломлять или поглощать остальные 219? Короче говоря, все ли фотоны учтены? Спасибо

Это довольно тривиально... 90% передаваемой мощности означает, что 90% фотонов пройдут сквозь стекло... если вы свято верите в то, что фотоны представляют собой маленькие огненные шары, которыми они, конечно, не являются, но в уровень вашего вопроса не имеет значения. Количество фотонов до и после стекла определяется передаваемой мощностью, и это действительно так просто. Если у вас также есть числа поглощения и отражения, то все фотоны должны быть «учтены».
Как бы они ни выглядели, они оказывают индивидуальное воздействие и могут быть обнаружены. Итак, мой вопрос: если испускается 1000 фотонов, все ли они учитываются между переданными, отраженными и другими?
Другими словами, при изменении толщины стекла и изменении отражения от 0% до 16% означает ли это 16% исходного источника света или это соотношение 16/84 между светом, прошедшим через стекло, с общим числом, не равным 1000?
Фотоны определяют энергию, импульс и угловой момент света, и эти величины сохраняются. Иногда, как в вашем тривиальном сценарии, это можно объяснить фиксированным аддитивным числом фотонов, а иногда нельзя. Когда можно, а когда нельзя, требуется глубокое понимание того, что такое фотон на самом деле.
Так вот что я ищу. Те времена, когда «это можно объяснить фиксированным аддитивным числом фотонов».
Я не знаю, есть ли тривиальный критерий для этого. Например, в вашем примере со стеклом вы (ну, я был) предполагает отсутствие флуоресценции, абсолютно упругого рассеяния или полного поглощения, вам пришлось пренебречь тепловыми спектрами, принять нерадиоактивные материалы и т. д. Все это более или менее приемлемые предположения для кусок оптического стекла при комнатной температуре, когда мы смотрим на него с помощью ФЭУ, за исключением куска радиоактивности. Обычное оптическое стекло обычно имеет довольно высокое содержание калия, и ФЭУ улавливает его. :-)
Итак, когда отражение изменяется от 0 до 16%, как это влияет на прохождение? Пропорциональны ли эти два показателя сумме, равной источнику минус аборт? Спасибо
Да, для «пассивного» оптического материала передаваемая, отраженная и поглощаемая энергия должны складываться. Можно ли это выразить с помощью подсчета фотонов? Да... до тех пор, пока вы не столкнетесь с "маленькими проблемами", такими как естественная радиоактивность с вашим счетчиком фотонов... или вы действительно вынуждены быть честными в отношении термодинамики, потому что вы чувствительны к глубокому ИК-излучению. Вы ожидаете тривиального ответа на сложную проблему взаимодействия излучения и вещества. Самая простая полуполная модель, которую вы можете рассмотреть, — это уравнения Френеля с комплексными диэлектрическими постоянными. Дальше становится только хуже.
Все фотоны учитываются теоретически. Я говорю «теоретически», потому что, если фотон исчезнет из воздуха, мы не сможем узнать об этом и предположим, что он поглотился. Существуют пределы того, что мы можем измерить, и, конечно же, отслеживание, скажем, 1000 фотонов возможно только в том случае, если вы сделаете определенные предположения, например, что фотоны, которые кажутся исчезнувшими, предположительно поглощаются.

Ответы (1)

В мире линейной оптики мы предполагаем, что Т + р + А "=" 1 , Переданный, Отраженный, Поглощенный. Для оптического стекла коэффициент поглощения очень низкий, поэтому установите А "=" 0 .

Это приводит нас к результату, описанному в комментариях: Т "=" 1 − р .

Я использую это при работе с квантовой оптикой в ​​лаборатории; чтобы максимизировать передачу, мы используем (а) тонкую оптику, разработанную для используемых длин волн, (б) просветляющие покрытия, (в) минимальное количество пассивных оптических элементов, необходимых для выполнения работы.

В конце концов вы всегда будете терять некоторое количество фотонов, но если система работает для большого количества фотонов, она также (в большинстве случаев) будет работать и для небольшого количества фотонов. Это связано с тем, что большинство пассивных оптических устройств можно смоделировать как унитарные операторы, и (обычно) нет обратной связи в резонатор лазера, поэтому экспериментальный гамильтониан не возмущается.

После того, как вы настроите свой эксперимент и заработаете должным образом, вы можете протестировать его с фазовыми пластинами различной толщины и сообщить, если подсчет квантов все еще согласуется с данными. Т "=" 1 − р прогноз.

Количество фотонов через стекло [закрыто]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v