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Titolo: curiosità sui fotoni

Salve a tutti!
Vi posto questa domanda da superiperprofano e mi scuso anticipatamente per
l'eventuale banalità.
Esiste ed è rilevabile (e come se posso chiederlo?) la differenza tra un
fotone di luce partito dal sole e uno proveniente dal mio lume da tavolo?
La domanda intrinseca è: da un fotone di luce che informazioni possiamo
carpirne in laboratorio. Che tipo di informazioni contiene un fotone non
manipolato. Ci racconta la sua provenienza? la sua storia?
Un grazie di cuore a chiunque mi risponderà.
Ciao
Lorenzo

Lorenzo Costa ha scritto:

A parte che avete preso tutti, chissa' perche', il vizio di dire
"rilevare" invece di "rivelare" (date un'occhiata a un dizionario, per
favore!) il mio primo commento, appena letta la domanda, e' stato:
alla faccia della banalita'!
Io ho solo un problema: come faccio a contenere la risposta in uno
spazio tollerabile? Oltre tutto non ho molto tempo...
Forse la parte piu' semplice e' questa: se tu davvero avessi *un unico
fotone* gli potresti ... estorcere ben poche informazioni. Neppure da
dove proviene...
Immagina non il Sole, ma il cielo notturno, "trapunto di stelle".
Tu punti il tuo telescopio verso il cielo, e nel piano focale del
telescopio metti una batteria di rivelatori (nota: ho scritto
riVeLatori).
Supponi che uno e uno solo di questi rivelatori segnali l'arrivo di un
fotone. Potresti al piu' individuare la direzione di provenienza con una
certa probabilita', ma nessuna certezza.
Potresti misurare l'energia del tuo fotone? Cambiando strumenti,
potresti; ma non e' detto che il fotone abbia un'energia ben definita.
Per es. proprio i fotoni emessi dal Sole non hanno affatto un'energia
ben definita.
(Mi aspetto un po' di obiezioni da parte di chi ne sa un po' di piu', e
proprio per questo non aggiungo altro ;-) )
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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 favore!)
Nessuna obiezione! E' vero. E come dicevo nel mio primo intervento: "Grazie
di cuore a chiunque mi risponderà." Per cui ti ringrazio.
Vi prego di aiutarmi a capire una cosa. I fotoni sono i veicoli della luce
visibile. L'immagine del Sole è portata ai miei occhi dai fotoni. L'immagine
della Luna nel cielo è portata dalla luce solare che rimbalza su di essa.
Non sono anch'esse informazioni? Un "pixel fotonico" (permettetemi il
termine) che riVela (stavolta mi sono espresso bene ;-)) un puntino rosso di
Marte ai miei occhi tramite un telescopio conserva durante il suo viaggio
(da Marte al telescopio) l'informazione, no?
Quest'informazione viene conservata finché la Luce (e i fotoni che la
compongono) non colpisce un altro oggetto e si mette in viaggio con questa
nuova informazione?
Mi scuso ancora, perché sono un profano e ho lo idee confuse, ma chiedere è
il modo più diretto per chiarirsele un poco.
Un grazie e un saluto a tutti.
Lorenzo

 Potresti misurare l'energia del tuo fotone? 
Se hai un solo fotone... e lo hai rivelato... sarà ben difficile che tu
possa sapere qualcosa di 'molto' preciso sulla sua energia originale.
--
CyberPax

IMHO
di un fotone si può misurare, direzione, polarizzazione ed energia, o
meglio di un fascio per avere la sufficiente statistica a trarre
qualche conclusione con errori accettabili.
poi per capire cosa sono i dati grezzi, le misure,  serve un modello
interpretativo.
sono i fotoni di un decadimento? (cerco correlazione col decadente)
sono i fotoni emessi da una lampadina o da una sorgente coerente?
(studio dell'interferenza)
etc etc

 favore!)
forse voleva davvero usare quella parola..
forse per "rilevabile" intendeva.."rilevante", no?:)
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

Lorenzo Costa ha scritto:
 > Vi prego di aiutarmi a capire una cosa. I fotoni sono i veicoli della
 > luce visibile. L'immagine del Sole è portata ai miei occhi dai fotoni.
 > L'immagine della Luna nel cielo è portata dalla luce solare che
 > rimbalza su di essa.
Beh, io gia' non userei le tue espressioni...
I fotoni non sono "veicoli della luce" (visibile o no). I fotoni
*sono* la luce.
I fotoni non "portano l'immagine del Sole": non esiste una cosa come
l'immagine del Sole che viaggia nello spazio e ci arriva negli
occhi...
E' curioso che questa sia una concezione anticihissima (latino
"imago", greco "eidos") che sopravvive ancora nel senso comune.
Si pensava appunto che dai corpi si staccassero dei "fantasmi", degli
"idola" sottilissimi che entravano negli occhi e ci facevano vedere le
cose.
Ma non e' cosi': la luce emessa dal Sole (pensala pure come una
pioggia di una moltitudine di fotoni) parte da ogni punto della
superficie solare e si sparpaglia dappertutto.
Ci vuole una lente per far convergere questa pioggia, emessa da un
punto del Sole, in un punto della retina. Ogni punto del Sole illumina
un diverso punto della retina (detto molto alla buona...)
 > Non sono anch'esse informazioni? Un "pixel fotonico" (permettetemi il
 > termine) che riVela (stavolta mi sono espresso bene ;-)) un puntino
 > rosso di Marte ai miei occhi tramite un telescopio conserva durante il
 > suo viaggio (da Marte al telescopio) l'informazione, no?
Il discorso del "pixel fotonico" e dell'informazione associata e'
un'immagine suggerita ovviamente dalle odierne tecniche digitali di
manipolazione delle immagini (hai visto che ho usato la parola
"immagine" in due significati diversi?)
In realta' da ogni puntino di Marte, come ho detto, non parte un singolo
fotone, ma un'immenso numero. Butto li' una stima grossolana, perche'
non mi va di fare un conto piu' accurato, ma credo che da tutto Marte
ci arrivi in un occhio qualcosa come 10 milioni di fotoni al secondo.
Come ti ho gia' detto, se ti limitassi a rivelarne uno, ci faresti ben
poco: neppure capiresti il colore.
E' solo perche' sono tanti, che riesci
a) a percepire un colore
b) a vedere una forma
 > Mi scuso ancora, perché sono un profano e ho lo idee confuse, ma
 > chiedere è il modo più diretto per chiarirsele un poco.
Non ti scusare. Non solo le domande sono sempre lecite, ma c'e' un
altro fatto, che molti forse non colgono: rispondere a domande del
genere e' impegnativo, e obbliga a ripensare a cose che si e' sicuri
di sapere piu' che bene, in modo da estrarne il significato
essenziale.
E' una bella ginnastica intellettuale, e c'e' a chi piace. Io sono di
questi.


 questi.
Bene Elio. Allora ne approfitto! ;-))
La domande che mi sorgono spontanee, una volta appreso quanto detto sin ora,
sono queste: qual'è il minimo di fotoni indispensabili per dare luogo a un
cosiddetto raggio di luce visibile?
E questo raggio una volta "catturato" che informazioni ci rivela?
Possiamo capirne l'esatta direzione di provenienza, quanto ha viaggiato, la
sua fonte di emissione originaria?
E' errato questo esempio:
a) Un raggio parte dal Sole;
b) colpisce Marte e "rimbalza";
c) raggiunge il mio occhio (permettendogli di vedere un "pezzettino" del
pianeta rosso);
A questo punto, quale è il passaggio successivo:
i fotoni rimbalzano ancora permettendo a un osservatore distante di vedere
la stessa porzione del mio occhio che è stata colpita al passaggio c?
Le informazioni sul puntino di Marte (immagine visibile) vengono perse da
quello specifico raggio di luce essendo sostituite da quelle del mio occhio
(nuova immagine visibile all'osservatore)???
Ti ringrazio per l'attenzione e la pazienza, Elio.
Ciao
Saluti a tutti.
Lorenzo

Ciao Lorenzo,
ti consiglio di prendere un bel libro di fisica quantistica e di 
scoprire direttamente tu cosa e' un fotone, perche' mi sembra che da
qui non ne ricaverai molte informazioni.
Puoi consultare "La fisica di Feynman"
oppure Quantum Physics di Eisberg-Resnick
o qualcos'altro..
Ciao