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Titolo: Quantità di moto

  Un fotone interagisce con l'elettrone e, se ha la giusta energia,
viene assorbito e poi riemesso.
  In tale circostanza, il fotone trasmette all'elettrone la sua
quantit� di moto.
  Se per� l'energia non � sufficiente, il fotone, non riesce ad
eccitare l'elettrone.
  In tal caso, lo scambio della quantit� di moto tra il fotone e
l'elettrone, avviene ugualmente, oppure no?
Luigi.

Il 11 Giu 2009, 13:08, LuigiFortunati ha scritto:
L'urto tra fotone ed elettrone libero � elastico, e l'impulso (quantit� di
moto) viene scambiato, s�.
Ma l'elettrone non si eccita... forse ti riferisci all'urto tra fotone ed
elettrone atomico (cio� � l'atomo che si eccita).
Lo scambio di impulso c'� comunque, in generale, ma per una descrizione
corretta occorre la meccanica quantistica.
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 corretta occorre la meccanica quantistica.
  Ho sempre immaginato che lo scambio della quantit� di moto
riguardasse la meccanica classica.
  Cosa descrive di diverso la meccanica quantistica?
  Poi, vorrei sapere se � corretto dire (visto che, come dici tu, e
come immaginavo anch'io, lo scambio d'impulso c'� comunque [in ogni
caso]) che anche un fotone poco energetico (com'�, ad esempio, quello
delle onde radio) scarica un suo impulso (piccolissimo quanto si
vuole, ma diverso da zero).
Luigi.

 vuole, ma diverso da zero).
Si', certo.

 Si', certo.
  Bene, mi resta da chiarire quale sia il numero dei fotoni.
  Se i fotoni fossero palline, basterebbe contarli uno ad uno, per
sapere quanti sono.
  Ci� non � possibile, quindi bisogna usare metodi meno diretti.
  Un sistema � quello di contare i click del rivelatore, ogni click �
un fotone in pi�.
  Ma ci� presuppone che ci sia una corrispondenza biunivoca tra i due,
cio� che ad ogni fotone corrisponda uno (e solo uno) scatto.
  Purtroppo, per quanto il rivelatore si costruisca sensibile, ci
saranno sempre fotoni con energia insufficiente per attivarlo.
  Di contro, non potremmo mai essere certi che un solo click sia stato
provocato da un fotone singolo, e non, invece, da pi� fotoni.
  Anche la rivelazione con uno schermo sensibile avr� le stesse
difficolt�: ci saranno sempre fotoni che non sono in grado di lasciare
un segno e nessuno ci pu� garantire che un eventuale puntino sulla
lastra sia stato impresso da un singolo fotone (invece che da pi�
fotoni).
  In altre parole, il numero dei fotoni presenti in un luogo, potremo
stimarli su una base statistica, ma senza mai avere la certezza di
quanti siano effettivamente.
  E' cos�?
Luigi.

   Bene, mi resta da chiarire quale sia il numero dei fotoni.
Scusa, ma non mi e' chiaro che cosa vuoi sapere esattamente. Se esiste 
un modo che in principio ti permette di contarli, o se esiste un modo 
pratico? Ed in che tipo di situazioni? In certune il numero di fotoni e' 
indeterminato in linea di principio.


  A me interessa sapere se � vero che il numero dei fotoni � "sempre"
fortemente indeterminato (non solo in certune situazioni).
  Se questa indeterminazione esiste veramente ed � ineliminabile, le
conseguenze sarebbero notevoli.
  Per questo chiedo se esiste una qualunque condizione sperimentale
nella quale abbiamo una ragionevole certezza di conoscere, con buona
approssimazione, il numero dei fotoni presenti.
  Naturalmente non intendo il solo numero dei fotoni di un certo range
di frequenze, ma il numero di "tutti" fotoni presenti, nessuno
escluso.
Luigi.

 fortemente indeterminato (non solo in certune situazioni).
Cosa vuol dire "fortemente"? Sopra il 100%? Sopra il 50%? Sopra l'%?


  Per fortemente intendo quasi il 100%.
  Prendiamo, ad esempio, un laboratorio dove si stanno facendo
esperimenti su fotoni "singoli".
  In quel locale ci dovrebbero stare solo i singoli fotoni studiati, e
nessun'altro.
  Immagina che il macchinario sia stato tarato per emettere un fotone
al secondo.
  Questo dovrebbe significare che, in quella stanza, in un dato
secondo, ci dovrebbe essere un solo fotone (se ce ne stanno altri,
allora l'ambiente � inquinato).
  Verifichiamo se le cose stanno veramente cos�.
  Accendiamo la radio, funziona, sentiamo parole e musica. Cambiamo
stazione, altre parole e altra musica.
  Non sono tutti fotoni che "circolano" in quel locale?
  Quanti sono? Di certo non pochi.
  E i fotoni all'infrarosso quanti sono?
  Per un fotone che vediamo, quanti sono quelli che trascuriamo?
  10^6? 10^9? O 10^50?
Luigi.

 (se ce ne stanno altri, allora l'ambiente � inquinato).
Definisci "inquinato".

 Definisci "inquinato".
  L'ambiente � inquinato quando studiamo i fotoni convinti che essi si
muovano in uno spazio "libero" e senza ostacoli, mentre invece sono
presenti altri fotoni (della cui esistenza noi neanche ci accorgiamo),
che interferiscono con quelli osservati, influenzandone nascostamente
il comportamento.
Luigi.

 il comportamento.
Sull'influenza, vedi sopra. Comunque il concetto di "inquinamento" 
dipende dal contesto sperimentale che consideri. Quale stai considerando?

 dipende dal contesto sperimentale che consideri. Quale stai considerando?
  Tutti.
  Riesci a citarmene anche uno solo (sui fotoni) che "non" sia
inquinato?
Luigi.

 inquinato?
Vedi sopra.


  Ok, prendiamo la tua definizione.
  Tu avevi scritto che il 100% di indeterminazione � "su N fotoni,
incertezza di N.".
  Quindi, se rilevo la presenza di un fotone (immaginando che sia
solo), e invece ce ne sono 2 (il doppio), allora l'indeterminazione �
del 100%.
  Se invece sto analizzando un singolo fotone, e non mi accorgo che
(insieme ad esso) ce ne sono miliardi (che non noto), allora
l'incertezza � dell'ordine di miliardi per cento.
  E' corretto fin qui?
Luigi.

   E' corretto fin qui?
Mah, direi di si'. Ricorda pero' che non tutti i fotoni sono uguali.


  Bene.
  Proprio per il fatto che i fotoni non sono tutti uguali, immagino
che negli esperimenti vengano considerati solo quelli rientranti in un
certo range di energia "trascurando tutti gli altri".
  Ad esempio, nell'esperimento delle due fenditure, i singoli fotoni
inviati hanno le loro frequenze (pi� o meno simili) e il rivelatore �
tarato per rivelare queste stesse frequenze (e non le altre).
  Pertanto, tutti gli altri fotoni presenti (che sono diversi da
quelli osservati) non vengono tenuti in conto: � come se non
esistessero e sono ritenuti assolutamente "ininfluenti" (tant'� che
nessuno li cita).
  Eppure i fotoni presenti sono tantissimi: onde radio, infrarossi
ecc.
  Anche se essi interagiscono debolmente tra loro, dato il loro numero
elevato...
  Possiamo escludere con certezza che tutti questi fotoni possano
influenzare il percorso di quelli osservati?
Luigi.

 influenzare il percorso di quelli osservati?
Il solito problema: cosa vuol dire "con certezza"? Se vuoi la stessa 
certezza che  domani il sole sorgera' - che comunque e' inferiore al 
100% - allora no. Se vuoi una certezza quale e' umanamente e 
scientificamente raggiungibile , allora si', visto che l'elettrodinamica 
e' una teoria ben conosciuta e molto ben corroborata.


  Proprio leggendo QED di Feynman ho appreso che il raggio luminoso
percorre tutti i cammini possibili dalla sorgente alla destinazione,
ognuno con il suo "peso", ed � stato questo che mi ha convinto che i
fotoni non si muovono liberamente nello spazio "vuoto".
  Quel suo seguire tutti i percorsi, deve significare che gli
"impulsi" luminosi passano continuamente da un posto a tutti quelli
vicini, proprio come avviene nel domino, o meglio ancora,
nell'atmosfera.
  E poi c'� il fenomeno pi� strano tra tutti, la gravit�, che nessuno
sa da dove arrivi (se escludiamo la *geometria_dello_spazio_tempo*,
che tutti citano, ma nessuno sa cosa cavolo significhi)
  Contemporaneamente sappiamo che la quantit� di moto dei fotoni c'�,
ma non ha alcun effetto conosciuto.
  Mettendo insieme le due cose, potremmo immaginare che...
  Se i fotoni non sono solo quei pochi che analizziamo negli
esperimenti, ma sono tutti quelli presenti (anche se non rivelabili
come luce, ma solo come onde radio e poi ancora pi� gi� nella scala
delle energie), se sono essi stessi lo spazio nel quale ci muoviamo,
allora la loro qdm non � pi� quella forza trascurabile che crediamo
(perch� la misuriamo, ad esempio coi radiometri, mentre ci sono fotoni
anche dalla parte opposta, che si oppongono).
  Questa forza dei fotoni (esistente ma trascurata) e la forza di
gravit� (presente, ma con cause sconosciute) potrebbero essere (io
dico che sono) la stessa cosa.
Luigi.

 essere (io dico che sono) la stessa cosa.
Fanne un modello e vediamo. Altrimenti siamo sempre allo stadio di sogno 
ad occhi aperti.

 ad occhi aperti.
  Il modello � questo (lo ricopio da un'altra discussione).
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  I fotoni (tutti, anche quelli meno energetici) hanno una loro
quantit� di moto, che scaricano sugli atomi, ma solo se incontrano il
nucleo sul loro cammino.
  Un fotone "sparato" contro un atomo ha solo una possibilit� su 100
milioni di incontrare il nucleo, il che vuol dire che su 100 milioni
di fotoni, 99.999.999 passano indisturbati attraverso il suo enorme
spazio vuoto e solo uno di loro scarica la sua doppia qdm sul nucleo
(che lo riflette).
  Se c'� una sola massa, questa riceve le spinte da tutte le direzioni
(equamente) e non subisce modifiche al suo stato di quiete (o di moto
rettilineo uniforme).
  Se ci sono due masse che si fanno "ombra" l'una con l'altra, nella
zona intermedia si forma una depressione di fotoni, perch� le due
masse rimandano indietro (riflettono) una certa quantit� di fotoni
esterni, che � tanto pi� accentuata quanto pi� atomi ci sono (e con
questo si supera l'obiezione delle eventuali masse allineate, che non
si schermano ma, anzi e giustamente, si sommano tra loro).
  E' questa depressione "interna" a causare la gravit�.
  Non � "curvo" lo spazio intorno a una massa, ma � depresso lo spazio
"tra due masse" (occorrono sempre due masse perch� il fenomeno si
verifichi).
  Naturalmente questo presuppone che anche il fotone abbia una sua
massa, piccola quanto si vuole (ma maggiore di zero), considerato che
anch'esso � soggetto alla forza di gravit�.
  Gli urti sono completamente elastici, quindi non generano calore (e
con questo si supera l'obiezione di dove vada a finire il calore
prodotto).
  Erano queste le due obiezioni pi� importanti, che mi sembrano
superate egregiamente (a parte la massa del fotone, che ancora non
c'�).
  Invece di avere un incomprensibile spaziotempo curvo, abbiamo spazi
reali con differenti concentrazione di fotoni, che "spingono", con la
loro qdm, verso i luoghi dove � presente una depressione, allo stesso
modo in cui il vento atmosferico "spinge" verso le zone dove c'� bassa
pressione.
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Luigi.

 nucleo sul loro cammino.
Sbagliato. I fotoni interagiscono non solo con i nuclei, ma anche - e 
soprattutto! - con gli elettroni.
Inoltre, ed a prescindere da ogni altra considerazione,considerato che 
le interazioni dei fotoni con la materia dipendono dalla carica 
elettrica, e non dalla massa, mentre le interazioni gravitazionali 
dipendono dalla massa e non dalla carica, mi sembra che spiegare la 
gravita' con modellini come il tuo sia senza speranze.

 soggetta a forze.
scusa, ma questa spiegazione mi mette un dubbio : se non � 
soggetto a forze, perch� non la percorre a velocit� costante 
? Sar� banale, ma mi � venuto il dubbio e non so 
autorispondermi, dato che la geodetica non mi rappresenta 
niente (penso a una sorta di curva di livello di potenziale, 
ma la cosa mi suggerisce cmq sottendere forze->accelerazioni)
Ripensandoci anche nella classica visione di un corpo in 
caduta libera, non capisco come si possa affermare che non � 
soggetto a forze ... mi pare che semplicemente (in campo 
abbastanza uniforme) ogni sua parte sia soggetta alla 
medesima forza, in modo che non si manifestino forze locali, 
su parti relativamente ad altre parti del dato corpo 
(proprio ci� che NON avviene se ti acchiappa una pulsar, 
vero ? E ti strappa i piedi da sotto ... se cadi a testa in 
su :-))
CUT ALL
ciao
Soviet_Mario

 gravita' con modellini come il tuo sia senza speranze.
  Le interazioni dei fotoni con la materia dipendono dalla carica
elettrica? Ne sei certo?
  I fotoni (anche se sono i quanti dell'interazione elettromagnetica)
sono neutri, non hanno carica.
Luigi.

 non capisco come si possa affermare che non � soggetto a forze ...
Non e'soggetto a forze perche' tutti i corpi seguono una geodetica, 
quindi seguono la stessa traiettoria spaziotemporale: e' il principio di 
equivalenza.
Temo pero' che queste spiegazioni le dovra' proseguire qualcun altro, 
perche' per un po' di giorni probabilmente non saro' in grado di 
intervenire.

 sono neutri, non hanno carica.
Sono i mediatori dell'interazione elettromagnetica, e come tali non c'e` 
bisogno che abbiano carica.
Comunque, questo e' il mio ultimo post in questo thread. Primo, perche' 
come ho detto a Soviet_Mario non potro' rispondere per parecchi giorni, 
secondo perche' parlare con te e' come lavare la testa all'asino.
(Sono offensivo? Poco m'importa. Di persone che, come questo Luigi 
Fortunati, non sanno nulla ma hanno capito tutto, ne ho pieni gli 
zebedei. Invece di offendersi, che imparino a compoprtarsi per primi in 
maniera decente.)

 Temo pero' che queste spiegazioni le dovra' proseguire qualcun altro, 
beh ... dopotutto forse non vale la pena, perch� non capirei 
la risposta pi� precisa, temo
grazie cmq
ciao
soviet


 maniera decente.)
Mi scuso per aver fatto passare inavvertitamente queste righe,
assolutamente non accettabili nei toni.
Non entro nel merito di torto o ragione della sostanza, non � mio diritto
in quanto moderatore, ma certi toni non si devono usare. Da parte di
nessuno.
Mi scuso con Fortunati, che si � dovuto subire l'insulto.
Mi scuso con Smargiassi, che a causa della mia disattenzione ha fatto una
figura non proprio bella.
E mi scuso con tutti gli altri, per aver commesso un errore che non avrei
dovuto commettere.
In futuro, come del resto � sempre stato in passato (salvo errori,
purtroppo), nessuno dovr� e potr� permettersi questi toni sul NG.
In privato fate pure quello che volete :-)
Cordiali saluti,
Mauro Venier.
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news
 segnala gli abusi ad 
ab...@newsland.it

 sono neutri, non hanno carica.
E con cio'? Questo e' un argomento solamente retorico, che mira a far mettere in 
dubbio, con la neutralita' elettrica del fotone, le sue possibilita' di 
interagire con particelle cariche.
Smettila. Puoi seriamente *danneggiare menti giovani* a cui capiti di leggerti.
-- 
TRu-TS

 sono neutri, non hanno carica.
Aim�, Luigi, qui ti sei giocato tutta la tua credibilit� :-)
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  I fotoni non sono neutri?

LuigiFortunati ha scritto:

e i neutroni forse che non sono neutri pure essi ?
Indi sono indifferenti ai campi magnetici e alle correnti ?
Credo intendesse dire questo, inutile fare lo "gnorri" :-)
Soviet

 risposta pi� precisa, temo
Non e' detto: secondo me questo e' invece un livello di comprensione
che dovrebbe essere raggiungibile da un ragazzo di capacita' medie
(certo, non da quegli sfaticati che tu ci illustri spesso :-)) ).
 
-- 
Elio Fabri

 caso, leggendo qui sopra alcuni interventi
Ciao SM :))
Facciamo una cosa
la geodetica e' una curva in uno spazio..... ! quale curva? :))
Se lo spazio e' uno spazio di un certo tipo essa e'  una curva.... ma
la sostanza nn cambia, cambia la <<forma>>. Essa lega 2 punti dello
spazio come la <<piu' piccola>> che possa legarli.
....linea e corta....... ovviamente il nostro spazio deve essere
continuo.... una geodetica sullo spazio delle patate al forno non la
conosco :))
Vedi?
Se lo spazio quindi e' il nostro naturale 3d (SPAZIALE delle distanze)
essa e' un segmento di retta.... una sfera sul suo bordo 2d avrebbe
invece degli archi di cerchio max
ma sempre parliamo di tutte dimensioni-lunghezza... 2 o 3, ma poi
anche piu'. E' il minimo pero' quello importante.... il discriminante
del "facciamolo" e'....: dire <<ecco il minore>>... e come lo
troviamo?
Col misurare quanto e' "LUNGA" la curva... abbiamo bisogno di
saperla misurare..... normalmente  sqrt(dx^2+dy^2+dz^2)
e qui ce vo' riflessione num 1... perke mai?
Se invece lo spazio e' mix tempo-spazio allora la geodetica e' sempre
la "curva minima".... ma cosa e' stavolta una curva in uno spazio
lunghezza-temporizzazione?
E' un cammino lungo un percorso.... e il minimo?
Embe'.... qua ti devi sforzare... pensaci
la misura la fai come :
sqrt(c^2dt^2-dx^2+dy^2+dz^2)  per quello piatto
oppure
a-ij * dx_i * dx_j {con le notazioni di einstein somme su tutti i 4
possibili dt dx dy dz }
e perche'? :))  riflessio num 2
pecche' ?????
Ciao Soviet