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Titolo: Fotone

Salve volevo farvi delle domande
Il fotone e divisibile? se la risposta e no, che cosa succede se faccio
passare in uno specchio semiriflettente? rifletterà oppure verrà assorbito?
P.S.  Il fotone ne deve essere uno.

 P.S.  Il fotone ne deve essere uno.
[MARZULLO MODE OFF]
Complimenti risposta esatta!
P.S. Ho solo tolto l' ultimo "?" dal tuo post.

 passare in uno specchio semiriflettente? rifletterà oppure verrà assorbito?
Probabilisticamente dipende da grado di riflessione

iosono ha scritto:
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ehm, ehm, ehm.. qua c'è uno che usa il nick mio... come si chiama in
questi casi la persona in questione? troll? smurfer?
mmm.. posso dare una prova concreta che questo non sono io: non farei mai
una domanda così brutta e malposta..
prego i moderatori di lasciar passare questo messaggio in modo da chiarire
la situazione: non sono io quello che ha iniziato questo thread... per
piacere non duplichiamo i nick!
grazie.
-- 
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 passare in uno specchio semiriflettente? rifletterà oppure verrà
assorbito?
Beh, per quanto ne so, non è affatto divisibile.
Se ne fai passare uno in uno specchio semiriflettente, la risposta è
"semplice" (anche se le questioni connesse sono assai complicate... giusto
Elio? ;-)): o passa o non passa.
Se ne fai passare un certo numero, invece, supponendo che lo specchio sia,
ad esempio, riflettente al 40%, allora il 40% sarà riplesso, l'altra parte
no.
Il resto (in verità anche queste poche righe) è fisica quantistica...

iosono ha scritto:
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Avrà una certa probabilità di passare o non passare, definita dal 
quadrato della funzione d'onda... almeno credo!
Ciao!

 l'altra parte no.
Solo un precisazione, forse superflua, ma non si sa mai...
40% _in media_.
Se ne mandi 100, non ti devi meravigliare se ne vedi riflessi 35 o 45.
 
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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 l'altra parte no.
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 assorbito?
Il fotone, a quanto ne so è indivisibile per definizione.
Il suo comportamento su una superficie semiriflettente (è l'equivalente di
traslucido?) dipenderà dall'angolo di incidenza del fotone sulla superficie
stessa.
Se l'angolo di incidenza di un fotone è al di sotto di un certo valore il
fotone sarà riflesso, al di sopra sarà rifratto.
Ciao
Giovanni

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Mi permetto solo una precisazione: "la probabilita' e' definita dal modulo
quadrato dell'ampiezza di probabilita' di osservare un fotone che arriva da
una certa direzione con una certa polarizzazione, in un certo punto". In
teoria
dei campi in genere e' lecito parlare di funzione d'onda solo con serie
distinzioni
e cautele.
Si recuperano le funzioni d'onda dalla teoria dei campi solamente per
sistemi
nei quali ha un senso isolare un sistema di particelle il cui numero per
ciascuna
specie puo' essere considerato costante. E non basta e' richiesto anche che
abbia
senso approssimare la dinamica di questa onda di probabilita' per mezzo di
una
equazione di Schroedinger, che descrive la probabilita' di osservare una
particella
in un punto. In linea generale il campo elettromagnetico non da' alcuna
garanzia di
conservare il numero di fotoni, non da' nessuna garanzia di essere
localizzato in un
punto dello spazio e non da' alcuna garanzia di essere descritto da
un'equazione di
Schroedinger.
Nel caso dell'ottica fatta con gli atomi e particolarmente con la materia
condensata, pero' c'e' qualcosa che aiuta: gli atomi, come i cristalli,
possono
comportarsi come strumenti estremamente selettivi riguardo all'interazione
con la luce. Questo perche' gli stati a disposizione degli elettroni
vincolati in
orbitali atomici, ed in bande strutturali nel caso dei solidi, per le
transizioni
 elettromagnetiche nel visibile sono estremamente limitati e caratterizzati
da
bande di energia molto ristrette. (Come "non" si verifica ad esempio per
elettroni
liberi).
In virtu' di cio' ha un certo senso dire che un atomo, in opportune
condizioni
deve emettere un fotone e se questo fotone viene rivelato con un meccanismo
altrettanto selettivo, allora ha senso pensare ad un solo fotone. Ai singoli
fotoni
emessi e' associata una certa frequenza e l'ampiezza di probabilita' di
osservare
un fotone... e' descritta da una grandezza oscillante nello spazio e
generalmente
variabile nel tempo. Anche se questa non e' una funzione d'onda nel senso di
Schroedinger e' comunque un'onda.
Cosa succede ora se sul cammino di questo fotone c'e' una superfice
semiriflettente? Succede che se la sua interazione e' di tipo elastico,
come avviene ad esempio all'interfaccia fra mezzi trasparenti, lo stato
del fotone di prima viene sostituito da uno stato che e' associato con
un'ampiezza che e' somma di due repliche, una essenzialmente identica
come se la superfice non ci fosse, l'altra in direzione differente. Cosa
succede
allora se mettiamo un contatore di coincidenze (un contatore di coincidenze
ha una certa banda temporale delta t) nelle due diverse direzioni dalle
quali ci
aspettiamo di osservare un fotone? Succede che il numero di coincidenze
osservate andra' diminuendo man mano che diminuiamo l'intensita' della luce,
fino a quando, nella misura in cui diventa improbabile che due fotoni siano
emessi nello stesso intervallo temporale significativo perche' il contatore
riveli una coincidenza, non osserviamo piu' coincidenze. Non di meno ognuno
dei due pezzi del contatore di coincidenze continuera' ad osservare una
frazione
statisticamente stabile di fotoni, essenzialmente senza risentire
dell'intensita'.
Un'ultima osservazione da rilevare:
se due fasci vengono fatti riconvergere in uno solo per mezzo di riflessioni
elastiche estremamente precise: allora nei punti Z e V:
^^^^^^^^'Z
aaa/-------/----V
aaa|^^^^^'|
aaa|^^^^^'|
----/-------/
(Il disegno e' pessimo ma spero si capisca che " a ^ ' " sono caratteri
messi per
stabilizzare il disegnino rispetto ai riporti automatici del
post-management)
si verifica interferenza. Questa interferenza dipende dai cammini ottici che
possono
essere modificati fino a non avere fotoni in Z e solo in V e viceversa.
Abbassando
l'intensita' quello che si nota e' che l'interferenza persiste anche per
intensita' alle quali
non c'erano coincidenze. Questo si puo' prevedere e pensando che il fotone
sia
essenzialmente descritto da un'onda di ampiezza di probabilita' di osservare
un fotone
(da una funzione d'onda se preferisci) che viene riflessa in due pezzi che
vengono poi
risommate in modo diverso in direzione di Z e di V secondo il cammino
ottico.
Quello che rende un poco piu' problematico conservare l'idea di un emissione
di fotone
e di un fotone indipendente dal processo di emissione, e' se vuoi un altro
esperimento
ideale. Un atomo eccitato posto in una cavita' risonante modifica il suo
tempo di emissione.
Il fotone emesso puoi pensarlo in qualche modo ancora come descritto da una
funzione
d'onda, pero' non e' banale che si tratti della riflessione dell'onda che
descriveva l'ampiezza
di probabilita' di osservare il fotone nel vuoto.
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

 Giovanni
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fotone sarà riflesso, al di sopra sarà rifratto.
Se cosi' fosse, tutti i fotoni farebbero cosi' e
quindi farebbe cosi' l'intero fascio.
Il destino del singolo fotone e` casuale e la MQ
consente di calcolare le probabilita` dei vari
esiti (almeno in linea di principio).
Sull'idea (errata) che il fotone mantenga un
comportamento deterministico "a soglia" era basato
un racconto di fantascienza che ho letto anni fa
(l'hai mica letto anche tu, per caso?).
Qualcuno aveva ideato un esperimento per obbligare
un fotone a rimanere perfettamente indeciso sulla
soglia, quindi ad esitare (!) e per questa ragione
a sparire (non puo` esistere un fotone fermo),
infrangendo le leggi fisiche e provocandone
l'abolizione (!!), consentendo il ripristino di
una realta` noumenica "originale" non-fisica.
Il racconto era suggestivo, dopo tutto, ma partiva
da un assunto sbagliato, il che in fantascienza e`
abbastanza lecito, anche se un filino diseducativo,
in questo caso. :-)
Ciao
Paolo Russo

 soglia, quindi ad esitare ...(cut) 
Una persona può esitare sulla soglia di una porta aperta, e poi decidere
se entrare o no.
L'esito è frutto di una decisione, quindi non deterministico (in senso
meccanico).
Possiamo mettere però le cose in modo che l'esito sia deterministico.
Immagina che la soglia della porta sia un tombino, o meglio, un fossato
trasversale di una quarantina di centimetri di larghezza.
Chi si appresta alla soglia  cammina guardando per aria e non ha
esitazioni.
A seconda di come arriva col piede entrerà o meno (se il suo passo è lungo
80 centimetri la probabilità della trasmissione è, idealmente, cioè con
piede puntiforme, del 50%).
Nella letteratura scientifica, che io sappia, questo modello non è si
trova, nemmeno in via provvisoria ed ipotetica, per essere poi subito
smentito.
Non pensi che valga la pena di considerarlo, così, giusto per poter dire
di averle pensate tutte (vista anche la posta in gioco, che è niente meno
che una logica millenaria?)
Ciao.
Luciano Buggio
http://www.scuoladifisica.it
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che una logica millenaria?)
La posta in gioco non e` certo la logica, ma la possibilita`
di usare a livello micro l'intuito che ci viene dal macro.
Ciao
Paolo Russo

 Paolo Russo
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Intendevo per logica la logica classica, che è violata dalla MQ.
Allora semplicemente non credo che intendiamo la stessa cosa
con la parola "logica". A meno che tu non ti riferisca, piu'
che alla MQ, a certe sue interpretazioni incentrate sulla
coscienza dell'osservatore, che anch'io troverei criticabili.
Ciao
Paolo Russo

 Paolo Russo
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 diventando nullo con efficienza 1.
Nel mio schema, se aumenti l'efficienza del rivelatore aumentando p. es. 
lo spessore del gas di lavoro, non hai nessuna differenza nel risultato 
finale che nullo era e nullo rimane.
Pero' possiamo assumere che il rivelatore assorbe 20 fotoni, ne 
trasmette 60 senza interazioni e ne assorbe altri 20 che anziche' andare 
a creare coppie ione elettrone, vanno a urtare i supporti e vengono 
assorbiti e trasformati in vibrazioni reticolari che si smorzano 
contribuendo all'aumento della temperatura del rivelatore.
Ora se migliorando la geometria del rivelatore riesci a annullare i 
fotoni assorbiti ma non rivelati, allora il riscaldamento residuo 
ridiventa zero.
Ciao
Mario Leigheb

Mario Leigheb ha scritto:
(cut
Grazie per la pronta e dettagliata risposta.
Luciano Buggio
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