Действительно ли электромагнитная волна состоит из фотонов?

Question

Для электромагнитных волн в радио диапазоне экспериментально не обнаружены фотоны, но хорошо изучена структура волны (подробно измерены профиль электрической и магнитной составляющей).

Для электромагнитных волн в световом диапазоне экспериментально обнаружены фотоны, но плохо изучена структура волны (подробно не измерены профиль электрической и магнитной составляющей).

Возможно ли, что это разные виды излучений в принципе и электромагнитная волна не состоит из фотонов, а фотоны не образуют единую электромагнитную волну?

Answer 1

У меня плохо с арифметикой, поэтому оцениваем по порядку величин.
Энергия фотона ~ частоте. 160 ГГц - 3К (реликтовое излучение). Умножим на Больцмана - 5*10^-23 Дж. Частота радиодиапазона 1 МГц? Долой ещё5 порядков. Итого 10^-28 Дж. И как это измерять?
Но после всех игр, теоретических и экспериментальных, это всё фотоны. Как ни странен дуализм волна/частица, он существует. Да ещё и объединённый (для фотона) со слабым взаимодействием.

Answer 2

Да. Для этого есть основания. Он существует в э/м волне как частица. Векторный потенциал дает описание вероятности поглощения фотона, как уравнение Шредингера для электрона. Мы видим волновую картину (классическую), когда число фотонов огромное.  Классическая электромагнитная волна, это состояние суперпозиции волновых функций всех фотонов. Хотя их точное количество не определено, как и число фаз волны. Но можно говорит об их среднем количестве. О двойственности или дуализме: - концепция волны и концепция частицы не подчиняются привычной логике. В квантовой физике другая логика или нелогика.

Answer 3

Корпускулярно волновой дуализм - посмертная дань Бору.  Не может эл. магн. волна - эл. магн. поле - превращаться в некий шарик (?), кубик или иной кусочек.