发信人: ini (run), 信区: physics
标  题: Re: 太自信可不好
发信站: 饮水思源站 (Mon Jul 16 20:08:44 2001), 转信

【 在 zhixie (zhixie) 的大作中提到: 】

: 如果光子的对外界作用的规律不违反电磁理论，将光子看作一种传统的电磁波。
: 第一、“你的证明说明不同频率光的相加不能抵消。”不能成立。
: 第二、你所说的干涉，于光子给于一个质点的作用无关。不论光子间是否存在干
: 涉，多个光子同时作用到这个质点上，光子给于这个质点的作用在相同的方向是
: 必然只有加强和相消两种情况。
: 第三、你考虑的频率相差一点的情况：由于发光物质微粒间的距离远小于波长，
: 并且微观物质粒子（原子）是大量的，可以当作无限处理，在时间轴上，可以将

这个似乎不妥. 相对来说, 相互作用一般与粒子的密度关系很大, 而与物体中
总的粒子数有关--如果考虑的是大块均匀宏观物体的话. 而无论光子/电子/原子,
如果不讨论恒星核心/白矮星/中子星等特殊物质, 可以认为其密度非常低, 甚至
接近于0. 也就是说, 虽然理论上整个宇宙中所有的光子都对空间一特定位置有
作用, 但是实际有显著作用--或者说有可观察作用--的光子是很少很少的. 所以,
不能用粒子数趋向于无穷的极限值作为其总作用效果. 布郎运动是明显的例子:

相对于花粉这样大小的粒子, 液体的分子密度可以认为比较低, 于是其总作用
效果达不到粒子数趋向于无穷时的极限值, 从而产生了随机运动.

: 光发射的初相位当作连续均匀分布。因此，光子给于这个质点的作用在相同的方
: 向是必然只有相消。如我画的那个图。
: 第四、“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”
:    这个问题上面已经讨论过了，但需要说明的是，几个光子之间也许存在给于这
: 个质点的作用加强，但在时间轴上，初相位当作连续的，每一个频率可以看作大
: 量的光子同时给于这个质点的作用，必然是相消。除非初相位不能被当作连续的

这里也一样, "大量"是不成立的.

: ，并且在时间轴上初相位不能是均匀分布。
:    “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。”这个也
: 不需要量子场论进行证明。如果光是一种电磁波的话。
: 第五、“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。”
:   如果我们将整个地球作为一个温度辐射源，每一摩尔质量里都存在10的23次方
: 数量级的分子存在，整个地球的辐射粒子自然是海量了。辐射源温度为摄氏20度
: 。你所说的这种现象永远不会发生。这样条件下的温度辐射理论上应该观测不到
: 。但我们却可以观测到这个温度辐射。
:    “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。”
:     单一频率的光子也是同样的。只要光子到达这一质点时初相位在时间轴上是连续的。
: 第六、“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.....”
:     激光虽然在发射时间上初相位相同，但光子到达这个确定物质点上的时候，
: 由于发射光子的原子在空间分布上是连续的，在时间上，初相位是相同的。光子
: 的波长远大于原子之间的距离。那么，激光的光子到达这一物质点上的时候，其
: 相位必然也是一种连续分布状态。并且其频率是单色的。理论上应该观测不到激
: 光的威力。
:     当然，这不是我们讨论的问题。但这确是客观事实存在。