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Titolo: Si può "lanciare" un fotone alla volta ??

"Spiegando" (per modo di dire...) il dualismo onda-corpuscolo
moltissimi libri sostengono che sparando un fotone alla volta su una
doppia fenditura sullo schermo non si forma una figura di
interferenza, ma un puntino in corrispondenza del punto di arrivo del
fotone, e solo dopo un gran numero di impatti la distribuzione dei
punti sullo schermo d� luogo alla figura di interferenza.
Io vorrei sapere se questa � solo una balla inventata dai fisici
ortodossi per acclarare le loro fandonie quantistiche, oppure davvero
� SPERIMENTALMENTE possibile costruire una sorgente che emetta un
fotone alla volta, o anche 10, 100, mille fotoni alla volta.
Da quanto mi risulta, anche le sorgenti di luce pi� deboli che si
possono immaginare "sparano" in pochi centesimi di secondo miliardi e
miliardi di "fotoni", nel senso che l'energia per unit� di tempo
emessa corrisponde a ad un multiplo enorme dell'unit� di energia
associabile al fotone, che � di h*(nu).
Inoltre studiando approfonditamente ottica quantistica dal Mandel-Wolf
ho capito che il fotone non � che si pu� considerare una vera e
propria particella che uno "spara" o "emette" da una sorgente, quanto
piuttosto un'astrazione introdotta per dare conto degli scambi di
energia quantizzati e non continui tra radiazione e materia, oppure
come il risultato di una procedura di quantizzazione dell'energia di
cui gli stati di fock |n> rappresentano i vettori (autostati) di base.
P.S.: Rispondetemi come se fossi un "profano", perch� � tale il
livello del discorso che vorrei mantenere, ma non ditemi balle che la
fisica la conosco bene, e me ne accorgerei immediatamente (ad esempio
non ditemi che un atomo che decade emette un singolo fotone di energia
pari a deltaEi dell'atomo), perch� sapete benissimo che � impossibile
realizzare una sorgente costituita da un SINGOLO atomo !!)

 energia quantizzati e non continui tra radiazione e materia...
Si

 fotone alla volta
Ti va bene anche lo stesso esperimento fatto con gli elettroni?
http://l-esperimento-piu-bello-della-fisica.bo.imm.cnr.it/
Ciao.Fabio.

 realizzare una sorgente costituita da un SINGOLO atomo !!)
Azz
allora le trappole ioniche sono impossibili??
Ed io che ci lavoro da anni
Vita buttata
Marco

 Marco
Ciao.
-- 
Bruno Cocciaro
--- Li portammo sull'orlo del baratro e ordinammo loro di volare.
--- Resistevano. Volate, dicemmo. Continuavano a opporre resistenza.
--- Li spingemmo oltre il bordo. E volarono. (G. Apollinaire) 

 realizzare una sorgente costituita da un SINGOLO atomo !!)
Visto il tuo atteggiamento, non vedo proprio perche' dovrei perdere
tempo a risponderti.
Dato che la fisica la conosci bene, e la m.q. a fondo :-) il problema
puoi risolvertelo da solo.
 
-- 
Elio Fabri

 alla volta.
Sure, prendi un quantitativo sufficientemente piccolo di un radioisotopo 
che decade con emissione gamma con vita media sufficientemente lunga.
-- 
Armando di Matteo <a r m y ONE NINE EIGHT SEVEN AT e m a i l DOT i t>
Vuolsi così colà dove si puote / ciò che si vuole; più non dimandare.
[  T  H  I  S     S  P  A  C  E     I  S     F  O  R     R  E  N  T  ]

 puoi risolvertelo da solo.
Cattivello stasera, eh? ;-)
-- 
TRu-TS
Conoscenza non e' ricordare le cose,
ma ricordare in che libro cercarle.
Beniamino Placido


Ma dai, in fondo e' nuovo del NG. Dagli la possibilita' di
correggersi...

 sarebbe come non resettare la ccd.
Comunque senza citare troppi libri
http://en.wikipedia.org/wiki/Double-slit_experiment
dove potrai leggere...
", it became apparent that a single photon has its own wave front
that passes through both slits, and that the single photon will show
up on the detector screen according to the net probability values
resulting from the co-incidence of the two probability waves coming
by way of the two slits"
Ciao
 Marco

 associabile al fotone, che � di h*(nu).
Quando si discute di queste cose si ignora solitamente un aspetto che
nell'era degli Enti Fisici come semplicemete dei Misurabili dovrebbe
essere tenuto in gran conto: il rilevatore.
Sia un tubo fotomoltiplicatore cui � stata "assegnato" un rendimento
del 20%.
Dopo 100 "deboli emissioni" (gi� il termine la dice lunga) esso avr�
prodotto (mediamente) venti scatti.
Si intende  che il sensore del tubo � stato "sempre" attraversato
dall'emissione, e l'effetto fotoelettrico (per dir meglio, la cascata
elettronica ad esso conseguente, sufficiente ad attivare l'effetto
macroscopico del click) si � prodotto solo, in media,  una volta su
cinque.
Supponiamo adesso che la "debole" emissione consista in una nuvola di
particelle composta da un miliardo  (un numero a caso, molto grande)
di esse, e supponiamo che la probabilit� che ciascuna di queste
perticelle produca l'effetto a cascata sia 1/
5.000.000.000
.
Dovremo fare 5 lanci per avere, mediamente,  un puntino sullo
schermo.
Efficienza quindi (rispetto ai lanci) 20%.
Qualcuno mi dimostri perch� questo ragionamento � una stronzata.
O meglio, certamente non �, in s�,  un stronzata: la vera domanda �:
"Perch� non � adatto a riprodurre ci� che si osserva
sperimentalmente?"
Che controndicazioni ha?
Luciano Buggio
http://www
,
lucianobuggio.alterivsta.org

 Quindi a che servono le funzioni d'onda?
Non ho capito il discorso del resettare la ccd, ma lasciando perdere
questo, per il momento, perche' photonic dream avrebbe sbagliato? Ha
solo detto che la figura d'interferenza appare dopo un po' di tempo,
quando sono stati registrati molti "flash" sullo schermo, non e' cosi'
forse? Lui non ha detto che non si puo' prevedere a priori quale sara'
la figura d'interferenza, mi pare abbia solo detto che questa
"apparira' " sullo schermo dopo un gran numero di eventi singoli di
rivelazione.

 Cattivello stasera, eh? ;-)
Sempre, in situazioni come questa.
E mi dispiace, perche' in se' la questione e' interessante, e c'e' un
aspetto che non ho ancora visto nelle risposte: che cosa vuol dire "un
fotone alla volta".
Ma la gente deve capire che non puo' scrivere tutto quello che c...
gli pare.
Vero che tanto ci sono quelli "buoni", che rispondono a tutti :-(
-- 
Elio Fabri

 TRu-TS


 Ciao


  nelle risposte: che cosa vuol dire "un fotone alla volta".
Scusa se mi  intrometto, ma in effetti l'OP ha destato in me la
curiositï¿œ. Non ï¿œ che potremmo far finta di non esserci accorti che
conosce il galateo meno della MQ e gli rispondi, cosï¿œ da non lasciare me
(e probabilmente altri) a bocca asciutta?
:-)
Grazie!
-- 
"Cuando era presidente del Banco Central de Cuba firmï¿œ los billetes con
la palabra Che, para burlarme, porque el dinero, fetiche de mierda, debe
ser feo."

 sperimentalmente?"
Per esempio perche' tu puoi stabilire *a priori* un limite massimo
all'energia inviata nell'unita' di tempo dalla sorgente e quindi un
limite massimo del numero di particelle inviate nell'unita' di tempo.
Vedy esperimento di Taylor (che conosci perfettamente in quanto hai
partecipato a diversi threads sull'argomento):
http://www.google.it/url?sa=t&source=web&ct=res&cd=1&ved
AcQFjAA&url=http%3A%2F%2Firam.fr%2FIRAMFR%2FIS%2FIS2004%2Fpresentations%2Fdownes-22nov04.ppt&ei=FVx9S9GqI5nc_QbJg5WFBg&usg�QjCNFMEh31dJPSP1vkRiotbCHQldAMHw&sig2=JYIy0n_9xE9Pxwzzd8_CRw
http://groups.google.com/group/it.scienza.fisica/browse_thread/thread/881b853819b52d7f#

 rivelazione.
http://www.youtube.com/watch?v=MbLzh1Y9POQ
http://www.youtube.com/watch?v=KT7xJ0tjB4A

 Non ho capito il discorso del resettare la ccd,
Io con "resettare la ccd" intendo quanto segue:
intanto la ccd immagino sia una telecamera ccd, cioe' un array 
bidimensionale di rivelatori. Con il termine "resettarla" immagino si 
intenda di mettere tutti i rivelatori a 0. Come dicevo, dubito che esistano 
delle telecamere capaci di fare il photon counting nel visibile. Ma magari 
esistono.
Dubito che Karpov dia alle parole "resettare la ccd tra un fotone e l'altro" 
lo stesso significato che darei io. Ne dubito perche', posto il mio 
significato, risulterebbe banalmente ovvio che resettando la ccd fra un 
fotone e l'altro non si potrebbe mai ottenere una figura d'interferenza (si 
otterrebbe sempre un'immagine fatta di un solo punto).
Pero' non riesco ad immaginare un altro significato, cosi' come non riesco 
ad immaginare come si possa contestare photonicdream sul punto riportato 
sopra.


 punto).
D'accordo, ma se uno sovrappone su una stessa immagine tutti quei
puntini, che cosa viene?
 
-- 
Elio Fabri

 Elio Fabri


 dal conteggio delle volte che ciascun pixel e' stato acceso
OK certo.
E  sappiamo che la figura di interferenza si produce anche dopo un
certo numero di fotoni fatti passare *uno alla volta*.
Photonicdream non questiona questo ma se � possibile emettere un
fotone alla volta.
Elio aggiunge che il punto critico capire che cosa vuol dire di
preciso "un fotone alla volta".
Questo � il punto di partenza.
Per il proseguimento: a voi! :-)

 associabile al fotone, che � di h*(nu).
---------
Tra l'altro � proprio per questa sua affermazione che mi sono permesso di
importunarvi.
Luciano Buggio
http://www.lucianobuggio.altervista.org
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news
 segnala gli abusi ad 
ab...@newsland.it

 realizzare una sorgente costituita da un SINGOLO atomo !!)
TU SAI che e' impossibile?
http://www.npl.washington.edu/AV/altvw26.html
Toh! E' possibile.


 Chi sarebbero i Bruto e Marcantonio della situazione?
Ma dai, Bruno!
Bruto:
solo dopo un gran numero di impatti la distribuzione dei
punti sullo schermo dï¿œ luogo alla figura di interferenza.
Io vorrei sapere se questa ï¿œ solo una balla inventata dai fisici
ortodossi per acclarare le loro fandonie quantistiche
Marcantonio:
Quindi se io tra un fotone e l'altro resetto la mia ccd non ottengo
mai figure d'interferenza.
Quindi a che servono le funzioni d'onda?


 
http://groups.google.com/group/it.scienza.fisica/browse_thread/thread.
..
http://www.lucianobuggio.altervista.org/cicloide/it/?c=A&p=6

Alberto ha scritto:


Mi associo all'invito.
Il problema mi sembra cruciale.
Luciano Buggio.


 comunque di miliardate di particelle:-)
Quello che tu hai chiesto, a cui ho risposto, non e' la stessa cosa di
quello che ha chiesto l'OP. Comunque, se gia' Taylor ha potuto far
vedere che su ogni grano di emulsione fotografica incidevano
1.38*10^6 / 25*10^6 = 0.055 fotoni al secondo
mi sembra che ci sia poco da obbiettare.
Riguardo invece alla domanda dell'OP ovvero se esiste una sorgente in
grado di emettere 1 fotone al secondo, facciamo cos�: quanto e' grande
un grano di emulsione fotografica dei tempi di Taylor? Vogliamo fare 2
micron? Allora per avere una sorgente che emette 0.055 fotoni al
secondo basta mettere una fenditura larga 2 micron al posto della
lastra fotografica di quell'esperimento.
Dov'e' il problema?

 Che controndicazioni ha?
 
Non ricordo di aver mai visto un fotone interagire simultaneamente due 
volte, tanto meno che succede il 10% delle volte in cui interagisca una 
volta... Poi potresti immaginare un meccanismo per cui l'interazione di 
una particella impedisca alle 999.999.999 sorelle, ma non a tutte le 
altre, di interagire, ma c'è il rasoio di Occam...

 Dov'e' il problema?
Il problema �: sei sicuro che per quella fenditura (e sul grano di
Taylor)passano solo 0.055 fotoni al secondo?
Come fai a saperlo?
Luciano Buggio
http://www.lucianobuggio.alterista.org


 wrote:
(cut)
.Conoscii la sorgente monoatomica di Mandel?. Un fascetto di atomi
(tipicamente di mercurio) distanziati tra loro, in "fila indiana"
interagiscono con un fascio laser perpendicolare che li eccita ad uno
ad uno
(la frequenza del passaggio nel punto di impatto mi pare sia
tipicamente
10^4 per sec.) in modo che un  singolo "fotone" alla volta, all'atto
della
diseccitazione, venga emesso da ciascuno di essi.
L'equivalente concettuale dell'esperimento tipico di Mandel
(l'apparecchiatura della sorgente � di fatto diversa e  pi�
complessa)
consiste nell'aver predisposto una rivelatore a tutto campo
(idealmente una cavit� sferica fotosensibile centrata nell'atomo di
volta in
volta eccitato).
In queste condizioni sperimentali si stabilisce  il
rendimento.
Quantificando, se ad ogni atto di diseccitazione abbiamo un segnale
(in
qualche punto della cavit� sferica avviene l'attivazione, ad opera
della mobiligtazione di un elettrone che , visto il sicuro guadagno,
fa s� che il
fotorilevatore ticchetti), diremo che il rendimento del fotorilevatore
� del
100%.
Sar� del 50% se l'evento microfisico si verifica una volta su due.
Attualmente il rendimento dei fotomoltiplicatori in uso (anche quegli
per
gli esperimenti di Aspect con fotoni polarizzati - comunque per  i
fotoni,
ben inteso, ch� il termine *foto*rilevatore viene impropriamente
esteso
anche alla rilevazione di neutroni e altre aprticelle massive) non
supera di
molto il 20%, mi pare
L'esperimento ci dice solo che ad ogni dieci atti di diseccitazione
il
fotorilevatore scatta due volte..
Esso esperimento ci autorizza a concludere che ogni volta che l'atomo
si
eccita e si diseccita emette un singolo indivisibile oggetto, detto
"fotone"?
Esistono altre evidenze sperimentali per suffragare tale
affermazione?
Per quel che possiamo indurre da questo solo esperimento, potrebbe
essere
che l'atomo emetta ad ogni atto di diseccitazione, che so?, un
miliardo di
fotoni, e che il fotorilevatore abbia un rendimento di uno
1/
5.000.000.000
osserveremmo sempre il rilevatore tichettare mediamente due volte su
dieci.
Vorreichiedere: "esistono altre
evidenze *sperimentali* che ci assicurino che viene emessa *una sola
indivisibile cosa* (il *quanto* in un unico esemplare) ad ogni stato
di eccitazione?."
.
Ciao e grazie.
Luciano

 Come fai a saperlo?
Perche' ogni ~20 secondi (in media) riveli un fotoelettrone di energia
= hv.

 altre, di interagire, ma c'� il rasoio di Occam...
Confesso di non acer capito nulla di quanto dici qui.
Puoi essere pi� chiaro?
Luciano Buggio
http://www.lucianobuggio.altervista.org


Se voi chiedete a qualsiasi addetto ai lavori non solo della storia
della
fisica del novecento, ma anche della fisica tout court, di dirvi cosa
succede sulla lastra fotografica del classico esperimento delle due
fenbditure di Taylor con emissione di un fotone alla volta, vi dir�,
ne
sono certo, che (rendimento dell'apparato permettendo) si former� un
puntolino luminoso all'"impatto" di ogni fotone su di essa.
Ora il puntolino luminoso che dovrebbe formarsi corrisponde certamente
ad
uno dei grani (tipicamente un cristallo di AgBr) sospesi
nell'emulsione
della lastra, ma � noto che affinch� quel granello sia
"impressionato", un
solo fotone non � sufficiente, ce ne vogliono, come mi insegna il
Prof.
Fabri, quattro o cinque almeno (ed anche, come rettific ainseguito,
molti di pi�).
Tutto qui.
Io non nego che si formino i puntolini (anche se pare che nessuno li
ha
mai visti).
Quello che vorrei sapere �: come possono formarsi mandando un fotone
per
volta, quando, perch� si formino, ce ne vogliono quattro o cinque
almeno?
L'incongruenza, se le mie premesse sono corrette (in caso contrario
mi
devono essere contestate) � grave, e viene immediato chiedersi perch�
nessuno l'abbia mai rilevata. Forse � successo che ai tempi di Taylor
quella cosa dei quattro cinque o fotoni necessari non si sapeva
ancora, ed
� stata scoperta o teorizzata molto tempo dopo, quando l'abitudine
all'idea del singolo puntolino corrispondente alla singola emissione
s'era
talmente consolidata, addirittura dando luogo ad un vincente ed
indiscutibile paradigma, da non poter essere, ma proprio per ragioni
psicologiche, messa in discussione.
A volte non basta l'evidenza per indurre la mente umana a rivedere le
proprie radicate convinzioni: semplicemente "non vede", accecata da
altro
bagliore.
Luciano Buggio
http://lucianobuggio.altervista.org/
--

 almeno?
Prima di lanciarti nelle tue solite considerazioni, faresti bene a
documentarti molto di piu'.
Ma so bene che questo ti e' costituzionalemtne estraneo: a te basta
trovare una frase che sembri dar ragione a certi tuoi dubbi, e non
pensi ad altro.
Il meccanismo della formazione della "immagine latente" nella
fotografica e' parecchio complicato, e io molti anni fa ne sapevo di
piu' di quanto posso ricordarmene oggi.
All'ingrosso direi che succede questo: i fotoni (singoli) che arrivano
sul microcristallo di AgBr producono un effetto fotoelettrico
(espulsione di un elettrone).
Quest'alterazione non e' stabile, e dopo un tempo che non so dire viene
cancellata (l'elettrone viene ricatturato).
Se pero' prima che questo accada arrivano altri fotoni, si produce uno
stato diverso, stabile, che e' la vera "immagine latente", che puo'
durare anche anni,
Dunque non e' necessario che i fotoni arrivino insieme: possono
arrivare uno alla volta, purche' non troppo distanziati nel tempo.
Purtroppo non ricordo i dati quantitativi, ma sarei portato a buttar
li' frazioni apprezzabili di secondo.
 
-- 
Elio Fabri

Perch� non vedo visualizzato nessuno dei miei tanti messaggi di
risposta ?? Qaalche anima buona mi spiega (magari con un messaggio
privato) come diavolo funziona questo newsgroup ?? E pensare che avevo
risposto quasi a tutti.....tutto tempo perso... :-((((