Wie bewegen sich Photonen in Bezug auf EM (ich möchte die Wellengrößen Bild für Bild darstellen) [duplizieren]

(Mir ist bewusst, dass Photonen als Teilchen behandelt werden und dass es nicht genau konzeptionell richtig ist, über seine Position zu sprechen, aber ich denke, dass es zumindest aus der Sicht eines Anfängers Sinn macht. Bitte nehmen Sie einfach an, dass Photonen Felder tragen und wie Teilchen existieren für den Moment, oder nenne sie anders, wenn du denkst, dass es besser passt.)

Wenn ich Maxwells Elektrodynamik studiere, sehe ich am Ende immer das folgende Bild. Allerdings verstehe ich nicht so recht was ich davon halten soll. Ich würde mich sehr freuen, wenn Sie kurz alle Experimente erwähnen könnten, die diese elektrische und magnetische Feldeigenschaft messen, falls dies für Ihre Antwort relevant ist.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein(Hier ist das Bild, auf das ich stoße)

1- Bedeutet es, dass sich ein einzelnes Photon bewegt und Felder unterschiedlicher Größe trägt? Wir erleben also unterschiedliche elektrische und magnetische Felder, je nachdem, an welcher Stelle wir auf das Photon treffen? Wenn sich also ein Punktobjekt genau an der Stelle befindet, an der E = B = 0 ist, kann das Photon zufällig einfach passieren, ohne etwas zu tun? Ich habe versucht, es wie folgt zu zeichnen, falls ich mich nicht mit Worten klar machen kann. Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein(Bild 1)

2- Oder bedeutet es, dass Photonen in Gruppen reisen und ihre Sequenz eine Sinusform bildet? Und die ganze Gruppe geht mit c, wie in der folgenden ungeschickten Zeichnung (natürlich ist es diskret gezeichnet, aber ich meine, wenn dieses Bild kontinuierlich wäre): ( Geben Sie hier die Bildbeschreibung einBild 2)

Ich denke, dass alle Noten, denen ich begegne, das „Bild 1“ bedeuten, das ich gezeichnet habe. Aber mit meinem derzeitigen Wissen fühlt es sich für mich einfach nicht richtig an, da unterschiedliche Felder eines einzelnen Photons bedeuten, dass die Wirkung eines Photons auf eine Punktladung davon abhängt, welches Phasenphoton auf die Ladung trifft, obwohl Photonen eine konstante Energie zum Abgeben haben sollten. Und wenn wir uns die Feldverteilung mit einem Strahl von Photonen ansehen, würde sich das Feld sogar noch schneller bewegen als c, da Photonen ihre Welle mit c tragen, aber die Welle, die sie tragen, scheint sich auch auszubreiten, wenn sie sich mit der Zeit ändert. Würden Sie mir diesen Mechanismus erklären, welchen Beweis haben wir, um zu sagen, dass dies tatsächlich passiert, anstelle von Bild 2, das ich gezeichnet habe? Warum schließen wir die Möglichkeit von Bild 2 aus? (Die Frage ist nicht speziell doppelt, weil dieser Teil,

Ich weiß, dass ich gegen einige grundlegende Konzepte verstoßen sollte, aber ich versuche, durch Fragen zu lernen, und ich habe bereits die vorhandenen Vorlesungsunterlagen gelesen, also haben Sie bitte etwas Geduld. Ich brenne wirklich darauf, aus dieser Elektrodynamik einen Sinn zu machen, aber ich kann es einfach nicht, da niemand auch nur versucht, darüber zu sprechen, was eine Teilchenentsprechung der Wellentheorie wäre. Ich würde mich sehr über Erkenntnisse, Erklärungen, Korrekturen oder experimentelle Informationen freuen. Vielen Dank im Voraus.

Nur als allgemeine Bemerkung, die genaue Entsprechung zwischen dem Quantenbild und dem klassischen Bild ist bei weitem nicht so einfach, wie Sie hoffen. Tatsächlich ist es schwer genug, dass ich es nie aufgeschrieben gesehen habe (wohlgemerkt, ich bin kein Optik-Typ). Insbesondere kann ein einzelnes Photon nicht in Form von linear polarisierten Wellen dargestellt werden, wie Sie sie hier zeichnen, da das Photon eine Spin-Komponente hat ± 1 entlang der Fahrtrichtung.
Die Skizze zeigt die Schwingung einer Radiowelle. Und Sie haben Recht, dass bei einem einzelnen Photon elektrisches und magnetisches Feld nicht gleichzeitig gleich Null sein können. Siehe diesen Beitrag .
"Bitte gehen Sie einfach davon aus, dass Photonen Felder tragen und im Moment wie Teilchen existieren", ... uns zu bitten, etwas anzunehmen, das nicht der Fall ist, ist keine gute Voraussetzung für eine physikalische Frage. Entweder haben Sie das Viererpotential als Quantenfeld und das Photon als sein Teilchen, oder Sie haben das klassische Bild von elektrischen und magnetischen Feldern. Sie können nicht beides haben, Sie müssen sich entscheiden, ob Sie eine klassische oder eine Quantenbehandlung der Physik machen möchten.
@ACuriousMind oder nenne sie anders, wenn du denkst, dass es besser passt. Sie können meine Frage verstehen und sie gerne bearbeiten. Ich versuche nur, das erste Bild, auf das ich stieß, zu verstehen, und ich bin nicht so besorgt über die genaue Bedeutung von Begriffen wie Sie. Im Moment versuche ich, das Konzept zu verstehen.
"und ich bin nicht so besorgt um die genaue Bedeutung von Begriffen wie Sie" - Sie sollten sich um die genaue Bedeutung von Begriffen kümmern, da die Physik ansonsten nur ein Haufen schlecht definierter Wörter ist, die mit unsinnigen Bildern und Formeln durchsetzt sind.
Also sagen Sie mir, was an dem ersten Bild, das mir immer begegnet, sinnvoll ist. Da das, was Sie tun, überhaupt nicht hilfreich ist, gefällt Ihnen mein Ausdruck einfach nicht und Sie bitten mich, die Frage zu löschen. Aber ich habe immer noch keine Antwort und ich werde sicherlich nicht aufhören zu fragen, nur weil Sie denken, dass es nicht vernünftig ist.
OE1, Ihr erstes Bild ist eine Darstellung einer klassischen, linear polarisierten elektromagnetischen Welle (entweder einer ebenen Welle oder eines ausgewählten Strahls mit einer komplizierteren Geometrie), und es gibt keine Antwort in der gewünschten Form, weil kein Zustand eines Photons entspricht zu so einer Welle. Die Überlagerung von Photonen kann einer solchen Welle entsprechen, aber die jeweilige Kombination ist entweder unendlich (für eine ebene Welle) oder sehr kompliziert. Ernsthaft wollen Sie die beiden Lichtbeschreibungen separat beherrschen, bevor Sie versuchen, ein quantitatives Verständnis der Entsprechung zu entwickeln.
General, wenn Sie noch aktiv sind, was denken Sie heute über Photonen, EM-Strahlung und EM-Wellen?

Antworten (1)

Das Problem bei Photonen ist, dass man sie von Zeit zu Zeit nicht beobachten kann . Wenn Sie ihren Zustand messen, kollabieren Photonen in einen Eigenzustand und werden klassisch. Tatsächlich kann ein Photon theoretisch viele Eigenzustände haben. Das ist etwas Besonderes im Vergleich zu EM für Photonen.

Wie bewegen sich Photonen in Bezug auf EM (ich möchte die Wellengrößen Bild für Bild darstellen) [duplizieren]
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