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Titolo: fotoni e campi

Prima di lasciarvi in pace (Elio Fabri per primo), vorrei porre l'ultimo
quesito pre-vacanze sulle o.e.
Vorrei la conferma/smentita delle 2 seguenti affermazioni.
1) Un'onda e.m. è da un punto di vista classico un'onda tridimensionale; una
sorgente puntiforme che emetta luce ad es. la emette in tutte le direzioni e
lo spazio circostante è attraversato da un'onda 3D continua in ogni punto.
La funzione che la descrive dovrebbe quindi essere del tipo E(x,y,z,t), con
E = campo elettrico. I un posrt precedente (ma non ancora apparso) chiedevo
come da E(x,t) (quindi una esemplificazione 1D) si potesse giungere
all'energia, alla potenza ed all'intensità di un'onda e.m. Ora, mi domando:
come si fa nel caso 3D? Penso che l'intensità (che ha le dimensioni di una
energia divisa per tempo e superficie) dovrebbe essere proporzionale ancora
al quadrato dell'ampiezza (media?) e che bisognerebbe valutare quanta
energia passa nell'unità di tempo (immaginando una emissione costante)
attraverso la superficie sferica S avente come centro l'emettitore
puntiforme.
2) Se invece pensiamo ad una emissione in termini di fotoni, allora la
nostra sorgente puntiforme dovrebbe emettere in maniera discontinua fotoni
in tutte le possibili direzioni. Ma il generico fotone avrebbe un percorso
rettilineo e si dirigerebbe in una sola direzione delle infinite possibili.
Questo mi fa venire in mente una cosa. Se volessi considerare il fotone come
un pezzo di campo e.m. (un pacchetto d'onda), questo dovrebbe essere cmq
unidimensionale. Insomma, il fotone dovrebbe avere una estensione lungo una
sola direzione e quindi poter essere descritto (come pacchetto d'onda) da
una funzione del tipo E(x,t). Poi ne verrebbe emeso un secondo lungo
un'altra direzioone, e così via. Ma rimarrebbe il fatto che il fotone come
pacchettop d'onde dovrebbe essere visto come un'onda 1d e non come il campo
3d, classico.
Giusto
Grazie e buone vacanze a tutti
(però prima ditemi un paio di cose...eh??)
:-)

 3d, classico.
Qui è sbagliata l'interpretazione di partenza.


 Qui è sbagliata l'interpretazione di partenza.
Ok, ma mi diresti in che senso è sbagliata e come si dovrebbe più
correttamente impostare il problema??
Grazie

 Sono d'accordo (campo gravitazionale permettendo).
E anche principio di indeterminazione permettendo... O meglio, anche
senza arrivare al limite del principio di indeterminazione, non è detto
che il fotone sia emesso in una direzione definita (ovvero in un
autostato degli impulsi px, py e pz..). Anzi, di sicuro non potrà
esserlo... o no?
Ciao
Giacomo

 
Scusa la mia ignoranza, ma la funzione che descrive un'o.e. non č quella di Maxwell?
Stefania

 campo 3d, classico.
Premessa n. 1: una parte delle questioni ritornano nel thread "Spettro
della luce solare". Percio' guarda anche li'.
Premessa n. 2: A me sembra (e fose non e' la prima volta che lo dico)
che tu abbia delle difficolta' con concetti piu' matematici che
fisici, attinenti a integrali, densita', superfici...
Quanto ai fotoni, tu li vedi come una "Nadelstrahlung" (radiazione
aghiforme). Sai di chi e' quest'espressione? Del buon vecchio
Albert...
Questo per consolarti: sei in ottima compagnia. (Pero' lui nn ne
deduceva che percio' la funzione dovesse dinnedere da una sola
coordinata spaziale.
Dopo tutto, anche gli aghi sono sottili, ma non maliziosi.
Oops, pardon: ho fatto confusione. Volevo dire sottili, ma non
unidimensionali... :-))
Che debbo aggiungere?
 
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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 Scusa la mia ignoranza, ma la funzione che descrive un'o.e. non è quella di Maxwell?
Certo, ma dalle eq. di Maxwell nel vuoto deduci rapidamente l'equazione 
di D'Alembert. Ed in realta' anche in presenza di cariche e correnti 
puoi scrivere le equazioni dell'elettrodinamica sotto forma di una eq. 
d'onda inomogenea.
-- 
Enrico Smargiassi
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia