Квантование электромагнитного поля [закрыто]

Каждая книга по квантовой оптике начинается с квантования электромагнитного поля. Почему? Мое понимание:

Квантованное электрическое поле состоит из фотона, и это помогает вывести некоторые свойства фотона.

Это так?

Мне нужно ясное объяснение.

Квантовая оптика занимается квантовыми свойствами электромагнитного поля, поэтому естественно, что они начинают с основ.
Обязательная полемика: Анти-Фотон .

Ответы (3)

Квантованное электрическое поле состоит из фотона, и это помогает вывести некоторые свойства фотона. Это так?

Нет, это электромагнитное поле, классическое волновое решение уравнений Максвелла, которое, как можно показать, состоит из фотонов.

Электрические поля и магнитные поля могут быть показаны настолько, насколько квантовая теория связана с виртуальными фотонами, но для этого нужно изучить квантовую теорию поля.

Посмотрите на этот простой эксперимент класса «один фотон за раз» , в котором накопление фотонов показывает интерференционную картину света. Это можно показать математически, но для этого нужна основа квантовой теории поля.

Каждая книга по квантовой оптике начинается с квантования электромагнитного поля.

Поскольку квантование присуще обсуждению «кванта», поэтому «квантовая оптика» имеет дело с квантованием электромагнитного поля по определению поля.

Электромагнитное поле является одной из систем КМ. Системы КМ отличаются от классических принципом суперпозиции и способами расчета вероятностей.

Мне кажется, что вы немного запутались в значении понятий "квантование электромагнитного поля" и "фотон". Позвольте мне попытаться объяснить мое понимание этих понятий. (Я знаю, что большая часть этого будет вам знакома, но, возможно, некоторые вещи станут ясны, когда они будут изложены.)

1. Квантование электромагнитного поля

Вообще говоря, квантование означает интерпретацию (классической) физической системы как квантовой физической. Для этого наблюдаемые количества системы связываются с эрмитовыми операторами в некотором гильбертовом пространстве. В квантовой теории электромагнитного поля такими величинами являются электрическое и магнитное поля. Если выбрать кулоновскую калибровку, их можно выразить через векторный потенциал, одно поле. Это поле представляет собой континуум наблюдаемых, а именно по одному для каждой точки пространства. Чтобы облегчить квантование, теория ограничена закрытым ящиком, в котором поле может быть расширено в счетном числе полевых мод. Тогда в классической теории оно описывается счетным числом величин, а именно амплитудами каждой моды поля. При квантовании ЭМ поля эти числа продвигаются к операторам, дающие операторы создания и уничтожения. Изучение этих операторов приводит к понятию фотонов.

2. Фотоны

Рассматривая гамильтонион квантованного ЭМ поля, можно увидеть, что он имеет вид

ЧАС "=" ∑ Дж ℏ ю Дж ( а ^ Дж а ^ Дж † + 1 2 )
где суммирование идет по всем модам. Чтобы найти собственные состояния энергии, проблема собственных значений операторов а ^ Дж а ^ Дж † должно быть решено. Используя коммутационное соотношение
[ а ^ Дж , а ^ Дж † ]
можно показать, что каждая мода имеет собственные значения н "=" 0 , 1 , 2 , … . Соответствующее количество собственных состояний | н ∠ интерпретируются как состояния, в которых присутствуют n квантов энергии в рассматриваемой моде поля, а квант энергии в моде оптического поля называется «фотоном».

Квантование электромагнитного поля [закрыто]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v