Что такое длина волны, период колебания, частота для одиночного фотона?

Question

Сейчас есть лабораторные системы, испускающие отдельные фотоны по одиночке (энергию источника света можно снизить так, что промежуток времени между испусканием отдельных фотонов будет довольно продолжительным и фотоны не взаимодействуют друг с дугом). Каким образом можно представить такие характеристики одиночно летящего фотона, как его длина волны, период колебания, частота?

Answer 1

E=hν =pc , p=hk (h надо бы перечеркнуть) , λ=cT
Как-то так.
даже не знаю что добавить до 100 знаков
h
= 6,6 · 10−34 Дж · c
Источник - Онлайн школа Skysmart: https://skysmart.ru/articles/physics/foton

Comments

andreyofedotov

E=hν =pc , p=hk

 По формулам понятно. Я имел физический смысл того, как устроен одиночный фотон. Читал об опытах, где даже одиночные фотоны ведут себя как волна. То есть интерферируют сами с собой в двухщелевом опыте. При любом понижении интенсивности излучения одиночные фотоны вели себя как волна, только реже взаимодействовали с мишенью. То есть они продолжают оставаться "размазанными" в пространстве и проходить сразу через две щели. Хотя, пока общей излученной энергии не хватало для взаимодействия с мишенью в виде кванта, процесс продолжался без регистрации ( только в форме накопления энергии)

---

Сергееву. Тут ситуация странная. Я пару лет назад, в связи с квантовой революцией, полез смотреть как это фотон/электрон интерферируют сами на себе. Те.е поболтать о интегралах по траекториям я могу, но для себя не понимаю.
Результат получился интересный. Всё что я нашёл - послевоенная статья Фабриканта про "одиночный электрон" с восторженным отзывом Гинзбурга в УФНе. Это всё. Зато видел статьи, где интерференции нет.
У меня такое впечатление, что разговоры про интерференцию одиночных частиц - про рассуждения, но не эксперимент, а дифракция это про коллектив частиц. Что значит одиночных разговор отдельный. М.б. на этом и фабрикант прокололся.

Answer 2

В квантовой механике вообще всё довольно мутно. Точно описать квантовые явления с помощью аналогий и ассоциаций пока не представляется возможным. Официальная наука пока молчит по этому вопросу. Поэтому привожу своё, в данном случае неэкспертное мнение.

Вся странность квантовой механики объясняется тем, что пространство и время совмещены не идеально. Это мы привыкли, что материальная точка имеет точные координаты в определённый момент времени, но в природе это не так. Фотон, электрон и прочие частицы, в определённый момент времени размазаны по пространству. Волновая функция одиночного фотона имеет математический смысл, как квадрат плотности вероятности его нахождения в определённых точках пространства. Проще говоря, волна фотона - это волна вероятности, что здесь его можно зарегистрировать.

Следовательно, длина волны λ одиночного фотона - это расстояние между областями максимума вероятности, или минимума вероятности.

Период колебания T - это временной промежуток, между появления в заданной точке пространства, областей максимума вероятности, или минимума вероятности.

Частота ν - это величина, обратная периоду T. ν = 1/T.