发信人: ruster (heart), 信区: physics
标  题: 告诉过你事情不能想当然
发信站: 饮水思源站 (Mon Jul 16 10:46:06 2001) , 转信

1.我给你的证明说明不同频率光的相加不能抵消。
2.自然界中是不是存在同频率的光呢？如果理解概率论你应该懂得，没有
两个光子的频率是完全相等的，自然界发出的光子总是有微小的频率差距。
3.实际上我的证明在数学上不是严格的，因为不可能存在频率完全相等的
两个光子，严格的证明必须考虑两个光子的频率只差很小的一点的情况，
这需要用到傅立叶变换，然后可以证明，在短时间内，这样的两个光子可
以干涉，而超过了特征时间1/(w1-w2)之后，就不能维持干涉了。也就是相
位抵消只在相干时间内成立。
4.自然光子的产生有两种渠道，一种是自发发射，其相位是无规的，同时
各个发射的光子之间频率差距比较大，也就是相干时间很短，相应地相干
长读也很短，从而不同原子之间发射的光子已经不能相位抵消了。另一种
是激发发射，入射光子与出射光子的频率非常接近几乎可以认为是相等
的，但是与自发发射不同，它的特性之一就是入射光子和出射光子相位相
同，因此只能发生干涉加强而不是抵消，这个证明需要使用量子场论。
5.在正常发光体的强度下，频率非常接近可以被认为相同的光子是非常少
的，或者说，在相干长度内通常只有一个光子，所以只能用我说的方法
相加。在光源强度逐步增加时，激发发射的几率会逐步增加，以至于在
单一频率附近出现大量光子的时候，光子已经几乎全是激发光子了，因此
单一频率的光子不能抵消。
6.如果你能产生出频率精确相等而相位无序的大量光子的话，你确实可以
造成抵消，一个著名的例子是双光子激光干涉，用两个频率极其精确的激
光器产生出干涉效应。但是在自然环境中这是不会发生的。