Найти тему
Теория всего

Отражение света от двух поверхностей. Квантовая точка зрения.

Как же объяснить, что количество отраженных фотонов меняется с толщиной стеклянных пластинок? Выше мы выяснили, что электроны находятся в разной степени погружения и некоторые из них включаются в режим отражения. Это может быть, как на первой поверхности, так и на второй.

Когда пластинка тонкая никакого отражения вообще нет. Приграничное поле выражено слабо, поэтому электроны тормозятся и ускоряются не значительно. С увеличением толщины стекла количество отражаемых фотонов возрастает. При определенной толщине пластины, близкой к длине волны фотона от обеих поверхностей отражается по 4 фотона, то есть 4%. Счетчик зафиксирует 8 фотонов. Как это происходит мы это и попытаемся понять.

Как и в случае отражения от одной плоскости, так и для отражения света от двух поверхностей мы рассмотрим несколько моделей. Может быть среди них не будет ни одной истинной, а может быть какая-нибудь подтвердится.

Предположим, что световая волна представляет поток фотонов по 4 кванта в каждом фотоне, а длительность фотонов и промежутки между ними одинаковы. Рассмотрим фотоны движущиеся параллельно справа налево (Рис. 2.).

В случае 1 выбрана толщина стекла равная половине длины волны излучения. В такой ситуации, когда начало фотона 2 достигает на первой поверхности стекла “прозрачного” электрона (я так условно назвал электрон, который не может поглотить фотон, а только его ретранслирует), то фотон 1 уже успеет отразится от второй поверхности и его начало тоже окажется у “прозрачного” электрона.

И вот тут начинаются чудеса компьютерной техники. При воздействии двух фотонов на электрон происходит процесс их сложения. А поскольку эти фотоны приходят на электрон с противоположных сторон, то это просто вычитание. И никакого выраженного отражения от стекла нет. Об этом рассказано в статье "Опыт Юнга". Их действия компенсируют друг друга и с электроном ничего не происходит. Грубо говоря, один фотон толкает электрон в одну сторону, а другой в противоположную. Получается, как в математике: 4-4=0 и все исчезло. Но это в математике, а в природе так не случается. Энергия никуда не исчезает. Проще можно сказать, что процессе этого вычитания образовался тепловой фотон и ушел на разогрев стекла.

Но это объяснение типично для науки, а в действительности может произойти скрытие энергии. Все говорят, что ее на много больше, нежели видимой. Такую скрытую энергию называют темной. Об этом рассказано в статьях о кванте.

Вполне возможно, что может возникнуть естественный вопрос: а с какой стати отраженный фотон должен попасть именно на этот самый электрон? Ведь по мнению Фейнмана этот самый фотон может летать где угодно. Да и по мнению Шредингера такое попадание – это вероятностный процесс.

На этот вопрос отвечу вопросом. А почему свет от фонаря на голове у шахтера, отраженный от чего-либо, попадает ему в глаза? Ведь он исходит почти из глаз. Или почему свет (радиоволны) от антенны радиолокационной станции отражается в ту же антенну? Почему?

Если кто задумается над этими вопросами, то может обратится к математическому обоснованию этого явления в виде возврата Ферми-Паста-Улама. Правда там очень сложно понять, как это все соотносится с природой, но возврат действительно существует. Это подтверждается очень простым опытом. Передатчик на Останкинской башне нагружается возвратной энергией от каждого приемника, который соединен напрямую, не через ретранслятор, с передатчиком. Чем больше приемников, тем большей мощностью должен обладать передатчик.

Ну и, наконец, можно просто поверить, что такое возможно, тем более, что оно хоть чуть подтверждено опытами. Ведь многие же верят в дуализм и суперпозицию, а они якобы подтверждаются только опытом Юнга и больше ничем.

Если толщина стекла равна 7/8 длины волны, положение 2, то фотон 1 отразится раньше и один из его квантов пройдет через “прозрачный” электрон, а остальные три прореагируют с тремя квантами фотона 2. Энергия отраженного фотона будет представлена остатком фотона в один квант. Приборы покажут, что интенсивность отраженного потока будет в четыре раза меньше падающего потока.

При толщине стекла равной 1/4 длины волны, положение 3, отраженный поток будет представлен двумя квантами. Еще тоньше стекло, положение 4, отразит три кванта. А первая поверхность может отразить фотон без потерь.

В нашем случае, при таком соотношении длины волны и длины фотона, при толщине стекла большей нежели полуволна фотон 1 и фотон 2 вообще не прореагируют. Но могут прореагировать фотон 1 и фотон 3 или какой-нибудь следующий фотон. В конце концов регулярность наступит, и она зависит от длины волны и длины фотона.

Следует заметить, что под длиной волны понимается не математический смысл с какими-то положительными и отрицательными абстрактными величинами, а реальная организация в периодические порции движения реальных, объективно существующих, порций энергии в виде фотонов. Примерно, как самолеты, заходящие волнами на бомбежку.

Если эта модель верна, то она указывает на возможность производства фотонов требуемой энергии, а это прямой путь к построению квантового компьютера. А со стрелочками Фейнмана далеко не поедешь.