Найти тему
anj68

Принцип неопределенности фотона.

Все привыкли, что принцип неопределенности касается только частиц, а свет у нас летает по прямой. Волновая функция, например, электрона представляет собой сферическую волну, и во всяких расчетах задействована редуцированная постоянная Планка ħ=h/2π. А световая волна – она синусоида, еще и безмассовая. Так синусоидой и прет напролом. Однако, когда, например, это дифракция на круглом отверстии, или на диске, то объяснить это явление синусоидой невозможно. Поэтому завидев впереди по курсу диск или отверстие, синусоида перестраивается в такую же сферическую волну как у электрона.

Трофимова Т.И., "Курс физики", "Высшая школа",1985г.
Трофимова Т.И., "Курс физики", "Высшая школа",1985г.

(Правда, эксперимент обычно получается только если источник больше диска, и соблюдены некоторые расстояния, но в волновой теории света характеристики источника скромно игнорируются. В эксперименте от точечного источника получается антидифракция. Явление антидифракции в волновой теории света не рассматривается, ибо с волновых позиций – необъяснимо.)

Атидифракция.
Атидифракция.

Кроме того, создав свою специальную теорию относительности для света-волны, но начитавшись Планка, Эйнштейн не смог устоять от соблазна и тут примазаться, поэтому если специально не оговаривается, что у нас СТО, то у света может быть и масса, и он даже где-то как-то отчасти частица.

Трофимова Т.И., "Курс физики", "Высшая школа",1985г.
Трофимова Т.И., "Курс физики", "Высшая школа",1985г.

В общем дуализм. Ну, не то, чтобы в одном проявлении волной, а в другом – частицей, а в смысле: если надо, то будет частицей распространяться, а если не надо – то распространяться будет синусоидой, или сферой.

И в общем, к свету тоже можно применить принцип неопределенности.

Савельев И.В., "Курс общей физики", "Наука",1982г.
Савельев И.В., "Курс общей физики", "Наука",1982г.

С применением массы, конечно проще, но у многих это вызывает консервический ужас, поэтому обойдемся для света длиной волны.

Рассмотрим вариант, когда выражение является равенством.

-5

А для фотона с меньшей длиной волны, неопределенность ее координаты несколько уменьшиться.

-6

Таким образом, для фотонов света тоже соблюдается утверждение, что чем больше масса фотона (или короче длина его волны), тем неопределенность его координаты меньше.

Однако, ставится под сомнение прямолинейность распространения света. По сравнению с электроном, свет может заносить еще более непредсказуемо.

Ну, и все же мы не смогли удержаться от расчета неопределенности координаты через массу:

-7

А вот для электронов, мы считаем, что совершенно опрометчиво не учитывается рост массы со скоростью, принятый в СТО. Должно быть

-8

Короче, чем дальше в СТО, тем меньше электрон волна.

-9