tag:blogger.com,1999:blog-14655419.post355289351450715472..comments2023-11-21T17:24:40.785+01:00Comments on Что интересного происходит в науке: Орбитальный угловой момент фотона — 2Igor Ivanovhttp://www.blogger.com/profile/00567251406214176660noreply@blogger.comBlogger42125tag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-6992927143458408082013-07-22T20:23:46.641+02:002013-07-22T20:23:46.641+02:00"2. Нет, фотон это целое само по себе, по пос..."2. Нет, фотон это целое само по себе, по построению. Оно целое в том смысле, что вы не можете излучить или поглотить полфотона. Но сам фотон может достигать макроскопических или даже астрономических размеров. Вы можете пустить один фотон по двум плечам интерферометра, встать между ними, и тогда получится, что один фотон вас обходит одновременно и справа, и слева."<br />- А если с закрытыми глазами стать между щелями и пустить на Вас (не дай Боже!) "КАМАЗ" - молекулу фталоцианина весом 1298 а.е., то он будет приближаться одновременно по всем возможным траекториям (интегралам Фейнмана) и одновременно просочится в обе щели, оставив 1 отпечаток для будущей картины интерференции. Но если Вы откроете глаза, то напуганный КАМАЗ будет заезжать только в одну щель!!!<br />Просмотрите статью из Nature Nanotechnology http://www.nature.com/nnano/journal/v7/n5/full/nnano.2012.34.html или на русском http://nnm.me/blogs/rinschuk/fiziki-otsnyali-difrakciyu-bolshih-molekul-v-realnom-vremeni/Anonymousnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-73840659601895959162013-07-22T18:50:48.451+02:002013-07-22T18:50:48.451+02:00Фабрики под названием АТОМ и МОЛЕКУЛА только тем и...Фабрики под названием АТОМ и МОЛЕКУЛА только тем и занимается, что перекраивает кванты, перераспределяя их энергию. Захватил с десяток квантов из ИК-спектра, и выдал новенький в видимом или УФ-диапазоне. Либо наоборот - поймал один из УФ, а выдал веер в ИК. Тем они и дОроги. Anonymousnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-15506721588641672652013-06-17T22:50:50.931+02:002013-06-17T22:50:50.931+02:00Боюсь, не смогу ответить сходу. Мне кажется, раз в...Боюсь, не смогу ответить сходу. Мне кажется, раз в близком поле разделение на оторвавшееся излучение и на связанное с зарядами толком неопределено, то мне кажется, нет большого резона что-то говорить про ОУМ фотонов. Но это мое ИМНО. Igor Ivanovhttps://www.blogger.com/profile/00567251406214176660noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-10063916812499173842013-05-20T23:03:06.181+02:002013-05-20T23:03:06.181+02:00-я имел ввиду, как обнаружить в близком поле ОУМ ...-я имел ввиду, как обнаружить в близком поле ОУМ фотонов вообще, извините за нечеткостьAnonymoushttps://www.blogger.com/profile/01065771570117400124noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-42398660279645548602013-05-20T15:38:22.096+02:002013-05-20T15:38:22.096+02:00Можно. Делал ли это кто-то, я не знаю, но это долж...Можно. Делал ли это кто-то, я не знаю, но это должно быть вполне измеримый эффект. <br />Как это измерить с помощью близкопольной микроскопии, я не представляю, честно говоря.Igor Ivanovhttps://www.blogger.com/profile/00567251406214176660noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-52142324614307317472013-05-18T12:00:30.825+02:002013-05-18T12:00:30.825+02:00Спасибо вам, Игорь, за популярное изложение.
У мен...Спасибо вам, Игорь, за популярное изложение.<br />У меня есть вопросы<br /> - можно ли эксперементально доказать, что груповая скорость фотонов имеющих ОУМ меньше скорости света, например по задержке сигналов<br /> - я занимаюсь близкопольной оптической микроскопией и очень желательно обнаружить это явление помощью этой техники - буду рад любой идеи<br />ОлегAnonymoushttps://www.blogger.com/profile/01065771570117400124noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-33449884456700156962012-05-05T10:41:58.808+02:002012-05-05T10:41:58.808+02:00С какими именно аргументами? Про нерасходимый бесс...С какими именно аргументами? Про нерасходимый бесселев пучек вблизи от излучателя? Я с ними не спорю, вот только, повторю еще раз другим образом, они неприменимы к асимптотике r->\inf. Вне вашей установки на столе, например, в астрономических масштабах. Не думаю, что вы сами серьезно надеетесь каким угодно пучком обойти дифракцию на апертуре излучателя. Или надеетесь?<br />Про поляризационную терминологию - тут можно только поворчать, что мне она не нравится, спорить глупо, на самом деле.Anonymousnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-21556476699388727542012-05-05T09:35:03.873+02:002012-05-05T09:35:03.873+02:00Посмотрите по словам «оптически активные среды». П...Посмотрите по словам «оптически активные среды». Про это очень много всего написано, повторять это своими слова нет смысла.Igor Ivanovhttps://www.blogger.com/profile/00567251406214176660noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-21390758568385991972012-05-05T09:31:14.837+02:002012-05-05T09:31:14.837+02:00Мне кажется, что вы гнете свою линию и не вчитывае...Мне кажется, что вы гнете свою линию и не вчитываетесь в мои аргументы. Ну да ладно, имеете право. Я в онлайне долго убеждать не имею ни времени, ни желания.Igor Ivanovhttps://www.blogger.com/profile/00567251406214176660noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-72407120196265490032012-05-04T20:22:48.576+02:002012-05-04T20:22:48.576+02:00А что, если по-простому, означает такая характерис...А что, если по-простому, означает такая характеристика вещества, как "оптическое вращение"? Например, я недавно читала, что плёнка некоего жидкокристаллического вещества при небольшой толщине поворачивает плоскость поляризации чуть ли не сотни раз. А как это понять, представить? И что с этого можно поиметь?Anonymousnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-36353353938662668362012-05-04T19:04:52.664+02:002012-05-04T19:04:52.664+02:00Именно потому, что нет бездифракционных пучков, ка...Именно потому, что нет бездифракционных пучков, как и не бывает излучателей с бесконечной апертурой. Все ЭМ волны достаточно далеко от апертуры излучателя расходятся. И начинают терять интенсивность по закону обратных квадратов. Продольные компоненты напряженностей в них при этом убывают быстрее. Плоская волна - это хорошее приближение для поля в локальных областях вдалеке от излучателя, которая бывает только поперечная. А бездифракционный пучек - нет. Поэтому все эти рассуждения про трехмерный свет хороши на расстояниях, не очень далеких от источника света. Да, там могут наблюдаться совершенно неожиданные эффекты.<br /><br />В разложениях по сферическим волнам в каждой базисной сферической волне все поперечные компоненты напряженностей убывают пропорционально 1/r, а радиальные - минимум 1/r^2. Именно потому вдали от источника все волны становятся локально плоскими поперечными.<br /><br />На Мемране была заметка http://www.membrana.ru/particle/17678 по мотивам вот этой вот публикации http://iopscience.iop.org/1367-2630/14/3/033001/articleAnonymousnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-31882935475576083212012-05-04T18:20:48.980+02:002012-05-04T18:20:48.980+02:00А что, есть принципиальная разница в электродинами...А что, есть принципиальная разница в электродинамике света и метровых волн? Ну да, техника разная. То, что легко делать в одном диапазоне, совершенно тяжело делать в другом, и наоборот. Плюс энергия фотонов совершенно разная по сравнению с энергией теплового шума. Но как это на классификацию типов поляризации волн влияет?<br /><br />Пучек может быть почти нерасходящимся на каком-то расстоянии от излучателя, как вы совершенно правильно где-то заметили. Но куда вы от выходной апертуры излучателя уйдете? Которая хвосты вашего бесселева пучка неизбежно поотрезает? С метровыми радиоволнами это, разумеется, лучше заметно, чем с полумикронным светом.<br /><br />Относительно "нетривиальных поляризаций". Поляризация изначально вводится как двумерное линейное пространство, в котором раскладывается плоская гармоническая ЭМ волна общего вида на два независимых компонента. Почему сложный волновой фронт называют "поляризацией" - не понимаю. Отклассифицировать, конечно, всё нужно, но зачем такую терминологическую путаницу вводить? То есть мы называем поляризацией и эллипс, описываемый напряженностью поля гармонической волны в точке (тоже не совсем корректно, если фронт неплоский) и поле этих эллипсов со своими топологическими особенностями.Anonymousnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-69457948027663710882012-05-04T17:21:29.321+02:002012-05-04T17:21:29.321+02:00Мне неинтересно, о чем там спекулирует мембрана, м...Мне неинтересно, о чем там спекулирует мембрана, меня интересуют научные работы.<br /><br />Все обсуждаемые эффекты существуют для свободной ЭМ волны, сколь угодно далекой от источника. В частности, они существуют и для бездифракционного бесселева пучка, у которого вообще ничего кроме фазы не изменяется вдоль оси z. Понятно, что такие пучки — такая же идеализация, что и плоские волны, но, похоже, вы сомневаетесь в принципиальном наличие этих эффектов. Поэтому я не понимаю, почему вы им приписываете сильно затухающий с расстоянием закон. Можете считать, что речь идет про лазерный свет, а не про излучение от антенны.Igor Ivanovhttps://www.blogger.com/profile/00567251406214176660noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-75432278737828972182012-05-04T17:16:09.963+02:002012-05-04T17:16:09.963+02:00Видимо, у вас много нерастраченного сарказма :)
В...Видимо, у вас много нерастраченного сарказма :)<br /><br />Во-первых, вы видели где-нибудь, чтобы свет в оптическом диапазоне излучался антенной? Во-вторых, поле от дипольного излучателя падает с расстоянием, и возникает задача его фокусирования. А в радиально поляризованном цилиндрическом пучке интенсивность поля не уменьшается (если он бесселев) или уменьшается, но слабо (если он, скажем, гаусс-лагерров). Ну и в третьих, вот вам надо описать поле поляризации неплосковолнового когерентного монохроматического пучка. Оно, вообще говоря, бывает нетривиальным, в нем есть фазовые сингулярности и прочей особенности. Вполне естественно типы сигнулярностей отклассифицировать и как-то назвать. Радиально поляризованный свет — как раз одна из таких особенностей.Igor Ivanovhttps://www.blogger.com/profile/00567251406214176660noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-67480964073207137512012-05-04T14:17:01.367+02:002012-05-04T14:17:01.367+02:00Да, кстати, "радиально поляризованный свет&qu...Да, кстати, "радиально поляризованный свет" с последней картинки - это всего лишь поле дипольного излучателя в направлениях, близких к оси диполя. В нём нет ничего необычного. Странно, что при этом рассуждают про какие-то новые виды поляризаций волны. Так можно договориться до того, что картинку с экрана монитора тоже обозвать "сложной поляризацией света".Anonymousnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-68753605470908766302012-05-04T13:26:31.375+02:002012-05-04T13:26:31.375+02:00Мне интересна интерпретация орбитального углового ...Мне интересна интерпретация орбитального углового момента для классической волны. Сомнений в вычислениях нет, но спекуляций в этой области (см. статью на Мембране про гениальное открытие итальянцев) тоже похоже много.<br /><br />Вообще говоря, получается, что трансверсальные компоненты плотности потока импульса ЭМ поля, создающие его орбитальный момент, убывают с радиусом пропорционально r^-3. Т. е. обсуждаемый орбитальный момент связан непосредственно с радиальными компонентами E или H в сферических волнах, убывающими как r^-2, которыми обычно пренебрегают на достаточном расстоянии от центра по сравнению с трансверсальными ввиду их относительной малости. Т. е. глобально на достаточном расстоянии от источника полный момент импульса волны сохранился, но локально его обнаружить сложно.<br /><br />Да, что для свободной ЭМ волны импульс пропорционален энергии, так что J верно с точностью до константы - это я как-то подзабыл и упустил при написании вопроса, спасибо.Anonymousnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-40420079452274147572012-05-04T12:38:23.095+02:002012-05-04T12:38:23.095+02:00Если пускаться в уточнения уточнений, то да, в соо...Если пускаться в уточнения уточнений, то да, в соотношении неопределенностей стоит размазка по большому числу состояний с разными числами заполнения (что в качестве необходимого, но, понятное дело, недостаточного условия требует, чтоб числа заполения были велики). Насчет сдвижки точки отсчета — я не понимаю, к чему такие навороты. Есть ЭМ волна, для которой мы хотим провести вторичное квантование. Частоту и длину волны фотонов мы при этом кладем равными частоте и длине волны данной фурье-компоненты ЭМ волны. Имеем право? Имеем. Вот так и получается, что пространственно-временные характеристики ЭМ волны (в том числе, нетривиальные поперечные моды) переносятся и на отдельные фотоны, полученные этим способом.<br /><br />Насчет формулы — есть вы о коэффециентах типа 4\pi и c, то они зависят от единиц измерения. В физике частиц скорость света кладут равной единице.<br /><br />Вообще, то, что я тут описал — это же не я только что придумал, это стандартные вещи в квантовой оптике и в физике частиц, я лишь их пересказал своими словами. Если у вас есть сомнения в формулах или в явлениях, вы можете просто почитать соответствующую литературу.Igor Ivanovhttps://www.blogger.com/profile/00567251406214176660noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-73452979103051564092012-05-04T10:20:07.731+02:002012-05-04T10:20:07.731+02:00И еще вопрос по статье. [E x H] - это вектор Пойнт...И еще вопрос по статье. [E x H] - это вектор Пойнтинга, т. е. плотность потока энергии, а не импульса. С размерностями в формуле для плотности момента импульса электромагнитного поля J всё в порядке?Anonymousnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-18516551603506132232012-05-04T07:06:23.693+02:002012-05-04T07:06:23.693+02:00по 2. Не совсем. Для определенности классической ф...по 2. Не совсем. Для определенности классической фазы ЭМ волны нужно, чтобы фотон был сильно размазан по различным состояниям количества частиц. Да и omega в фазовом множителе квантовой плоской волны в состоянии с определенным числом частиц не имеет отношения к частоте классической волны, так как (в конечном объеме) всегда можно сдвинуть нулевой уровень энергии произвольным образом.<br /><br />Наблюдаема только частота перехода при излучении/поглощении одной частицы. Так что, что там происходит с моментом импульса классической волны - вопрос отдельный и интересный. Там вдали от излучателя продолжают играть существенную роль убывающие как r^-2 компоненты сферических мод ЭМ поля?Anonymousnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-25837392337876547752012-04-16T12:23:47.141+02:002012-04-16T12:23:47.141+02:001. ОУМ есть и у классической волны. Но он есть и у...1. ОУМ есть и у классической волны. Но он есть и у отдельных фотонов.<br />2. Если бы речь шла про измерение фазы ЭМ волны, то там действительно есть соотношение неопределенностей, требующее, чтоб количество квантов в этом состоянии было велико. Но тут речь идет просто про описание волны. Множительно exp(-i omega t + i kx) есть и у единичного (плосковолнового) фотона.<br />3. Спин всегда 1, а вот полный момент может быть больше. Тогда «лишний» момент действительно берется из ОУМ.Igor Ivanovhttps://www.blogger.com/profile/00567251406214176660noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-30815891945955137512012-04-09T20:36:59.876+02:002012-04-09T20:36:59.876+02:00Как я понял, ОУМ объясняется спиральной структурой...Как я понял, ОУМ объясняется спиральной структурой поверхности постоянной фазы.<br />Но сразу возникают следующие вопросы:<br />1. можно ли объяснить наличие ОУМ света чисто классически?<br />2. почему речь идет именно об ОУМ фотона, а не световой волны? Если определена фаза, то о каких фотонах можно говорить? (И, наоборот, у единичного фотона фаза не определена, разве нет?)<br />3. известно что спин фотона может быть больше 1, например 2. Значит ли это, что реальный спин - 1, а еще 1 берется за счет ОУМ.<br /><br />Заранее благодарю за ответы.Anonymoushttps://www.blogger.com/profile/10240626202589066763noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-81561461320295439862012-03-17T13:30:11.493+01:002012-03-17T13:30:11.493+01:00Да, разность скоростей, спасибо за поправку. Ну, в...Да, разность скоростей, спасибо за поправку. Ну, в исходном комментарии предлагалось один фотон, а за ним летит второй фотон.Igor Ivanovhttps://www.blogger.com/profile/00567251406214176660noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-54048950362087487092012-03-17T11:17:21.456+01:002012-03-17T11:17:21.456+01:00Маленькая поправочка.
Это не "относительная&q...Маленькая поправочка.<br />Это не "относительная" скорость (та, что вычислена в нашей со), а просто разность скоростей, которая может быть любой - от 0 до 2с.<br />"Относительно" подразумевает переход в систему отсчёта того, относительно чего хотим знать скорость.Андрейnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-49596834230201652382012-03-17T07:05:11.038+01:002012-03-17T07:05:11.038+01:00Пространство и время (и пространство-время) не ква...Пространство и время (и пространство-время) не квантуются.<br />Так же, как не квантуется энергия и импульс.<br />Квантуется "энергия-время" и "импульс-пространство".<br />А проще говоря, квантуется только взаимодействие в пространстве-времени.Anonymousnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-14655419.post-2485861247211601042012-03-09T01:19:39.451+01:002012-03-09T01:19:39.451+01:00Про пространство ничего достоверного мы не знаем. ...Про пространство ничего достоверного мы не знаем. В квантово-гравитационных теориях пространство-время тоже обретает микроструктуру, но это пока только теории.Igor Ivanovhttps://www.blogger.com/profile/00567251406214176660noreply@blogger.com