m*p 发帖数: 1331 | 1 公司的一个物理学背景的同事今天问我的,问题如下:
光子 射入 一块1/4波长反射膜的玻璃,反射波被抵消了,所以几乎100%的光子最后都
透过玻璃了。
问题是:考虑光子接近玻璃介质面的时刻,如下图,A前进然后遇到介质,一部分光子
bounch back,noted as C, 然后反方向射出玻璃, noted as B。 此刻因为B的相位被抵
消了,所以B不存在,然后C的那部分光子就随着A方向射出。 问题是这里面C违反了因
果关系!
空气 玻璃 空气
入射 -> | ->A | -> 透射
<-B | <-C | |
I***J 发帖数: 241 | 2 Are you sure his background is Physics? He has no any idea about QD
【在 m*p 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 公司的一个物理学背景的同事今天问我的,问题如下: : 光子 射入 一块1/4波长反射膜的玻璃,反射波被抵消了,所以几乎100%的光子最后都 : 透过玻璃了。 : 问题是:考虑光子接近玻璃介质面的时刻,如下图,A前进然后遇到介质,一部分光子 : bounch back,noted as C, 然后反方向射出玻璃, noted as B。 此刻因为B的相位被抵 : 消了,所以B不存在,然后C的那部分光子就随着A方向射出。 问题是这里面C违反了因 : 果关系! : 空气 玻璃 空气 : 入射 -> | ->A | -> 透射 : <-B | <-C |
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p***n 发帖数: 17190 | 3 那是這樣
還沒遇到介面之前
先走的光有跟後頭的光打過招呼
兩邊談好了才決定要向前走還是向後走
就跟在大陸開會一樣
所有的決定開會前就決定好了
所以這些光要往前走還是往後走在遇到介面之前都已經決定好了
這樣因果律就滿足了
【在 m*p 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 公司的一个物理学背景的同事今天问我的,问题如下: : 光子 射入 一块1/4波长反射膜的玻璃,反射波被抵消了,所以几乎100%的光子最后都 : 透过玻璃了。 : 问题是:考虑光子接近玻璃介质面的时刻,如下图,A前进然后遇到介质,一部分光子 : bounch back,noted as C, 然后反方向射出玻璃, noted as B。 此刻因为B的相位被抵 : 消了,所以B不存在,然后C的那部分光子就随着A方向射出。 问题是这里面C违反了因 : 果关系! : 空气 玻璃 空气 : 入射 -> | ->A | -> 透射 : <-B | <-C |
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b****r 发帖数: 17995 | 4 确实是违法因果关系的
据我所知目前对于光的这种属性并没有很好的解释
我自己的想法,光的速度是绝对等于光速,按照相对论光的时间是完全停止的,所以并
没有时间早晚的问题,也没有先后的因果关系的存在 |
p***n 发帖数: 17190 | 5 那誰你讓你學物理的同事去查查
path integral
看看這因果怎麼算
【在 b****r 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 确实是违法因果关系的 : 据我所知目前对于光的这种属性并没有很好的解释 : 我自己的想法,光的速度是绝对等于光速,按照相对论光的时间是完全停止的,所以并 : 没有时间早晚的问题,也没有先后的因果关系的存在
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E*******e 发帖数: 1371 | 6 对于lz这类缺乏近代物理系背景的,还是把光就想成(电磁)波动比较好理解点,不要
管啥粒子光子啥的。
【在 m*p 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 公司的一个物理学背景的同事今天问我的,问题如下: : 光子 射入 一块1/4波长反射膜的玻璃,反射波被抵消了,所以几乎100%的光子最后都 : 透过玻璃了。 : 问题是:考虑光子接近玻璃介质面的时刻,如下图,A前进然后遇到介质,一部分光子 : bounch back,noted as C, 然后反方向射出玻璃, noted as B。 此刻因为B的相位被抵 : 消了,所以B不存在,然后C的那部分光子就随着A方向射出。 问题是这里面C违反了因 : 果关系! : 空气 玻璃 空气 : 入射 -> | ->A | -> 透射 : <-B | <-C |
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j********6 发帖数: 207 | 7 装逼犯 你给说说 看你能不能说明白
【在 I***J 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : Are you sure his background is Physics? He has no any idea about QD
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j********6 发帖数: 207 | 8 有一个装逼犯
【在 E*******e 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 对于lz这类缺乏近代物理系背景的,还是把光就想成(电磁)波动比较好理解点,不要 : 管啥粒子光子啥的。
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f****r 发帖数: 997 | 9 中学物理课上有人提出过这个问题,但解释也不是很让人信服,也许有些事实本来就不
容易理解。
这是所有波都有的性质,并不局限于光,宏观世界里面的波也成立。 |
l****g 发帖数: 5080 | 10 这个被接受为光电波粒二相性,现在不能够说明它为什么这样,只知道这样的假设符合
现实世界里的观察。
不接受这些的,可以说没有入门量子力学。物理专业的人,量子力学应该是基础课。仅
仅物理背景,就不一定了。
微观粒子的波粒二相性,不是推论,是公理,但至少可以做实验来检测。到目前为止,
还没有可以信服的反例。
上面的例子中,有趣的部分是光粒子和自身的叠加干涉,意外着它即在前一个反射面,
又在后一个反射面,非如此不能解释光子一个一个透过镜面的情形。 |
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b****r 发帖数: 17995 | 11 原来你也不懂,还要别人的学物理的同事去查
【在 p***n 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 那誰你讓你學物理的同事去查查 : path integral : 看看這因果怎麼算
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w***3 发帖数: 1469 | 12 本来就没有'一个光子'的概念,也不是真的反射,而其实是散射,都是QED基本过程 |
v*****s 发帖数: 20290 | 13 这个很容易吧,小于光波波长的时候,光子是弥散在整个空间中的,根本不是定域的,
换言之,打到反射膜前后表面的光子是相干的,不能看成独立粒子。
【在 j********6 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 装逼犯 你给说说 看你能不能说明白
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j****e 发帖数: 1192 | 14 我不太明白
这个讲的违反了因果关系,是啥? 楼主能不能给说说
我怎么看不出来违反了因果关系。。。
【在 m*p 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 公司的一个物理学背景的同事今天问我的,问题如下: : 光子 射入 一块1/4波长反射膜的玻璃,反射波被抵消了,所以几乎100%的光子最后都 : 透过玻璃了。 : 问题是:考虑光子接近玻璃介质面的时刻,如下图,A前进然后遇到介质,一部分光子 : bounch back,noted as C, 然后反方向射出玻璃, noted as B。 此刻因为B的相位被抵 : 消了,所以B不存在,然后C的那部分光子就随着A方向射出。 问题是这里面C违反了因 : 果关系! : 空气 玻璃 空气 : 入射 -> | ->A | -> 透射 : <-B | <-C |
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l*b 发帖数: 4369 | 15 光子的相干弥散空间可以远大于波长吧
你可以考虑一个cavity,一个光子在里面撞来撞去,每次都有一点点概率leak出去。最
后出射的就是一个长长的相干波包。
或者这么想,假定我们有个特别localized的光子,时域上的确定带来频域上的巨大不
确定,也就是这个光子的频谱很宽。那让该光子穿过一个色散介质,它就在空间上大大
弥散了。
【在 v*****s 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 这个很容易吧,小于光波波长的时候,光子是弥散在整个空间中的,根本不是定域的, : 换言之,打到反射膜前后表面的光子是相干的,不能看成独立粒子。
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v*****s 发帖数: 20290 | 16 注意逻辑萨,我说的是小于波长的时候,因为不确定性,光子一定是弥散的(这个量级
上应该是对的吧,波长-〉频率-〉能量-〉动量,动量乘位置最小就是普朗克常数),
并没有说大于波长的时候,光子一定不弥散啊。
【在 l*b 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 光子的相干弥散空间可以远大于波长吧 : 你可以考虑一个cavity,一个光子在里面撞来撞去,每次都有一点点概率leak出去。最 : 后出射的就是一个长长的相干波包。 : 或者这么想,假定我们有个特别localized的光子,时域上的确定带来频域上的巨大不 : 确定,也就是这个光子的频谱很宽。那让该光子穿过一个色散介质,它就在空间上大大 : 弥散了。
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C*******e 发帖数: 4348 | 17 不明白,入射角度不需要考虑的?
【在 m*p 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 公司的一个物理学背景的同事今天问我的,问题如下: : 光子 射入 一块1/4波长反射膜的玻璃,反射波被抵消了,所以几乎100%的光子最后都 : 透过玻璃了。 : 问题是:考虑光子接近玻璃介质面的时刻,如下图,A前进然后遇到介质,一部分光子 : bounch back,noted as C, 然后反方向射出玻璃, noted as B。 此刻因为B的相位被抵 : 消了,所以B不存在,然后C的那部分光子就随着A方向射出。 问题是这里面C违反了因 : 果关系! : 空气 玻璃 空气 : 入射 -> | ->A | -> 透射 : <-B | <-C |
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l*b 发帖数: 4369 | 18 这不一定吧
如果光子定域(空间不确定性很小),那就频率不确定性很大呗。
理论上,光子的位置可以非常确定,当然代价就是频率非常不确定。压缩态嘛。
【在 v*****s 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 注意逻辑萨,我说的是小于波长的时候,因为不确定性,光子一定是弥散的(这个量级 : 上应该是对的吧,波长-〉频率-〉能量-〉动量,动量乘位置最小就是普朗克常数), : 并没有说大于波长的时候,光子一定不弥散啊。
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l********k 发帖数: 14844 | 19 这是最靠谱的解释。做过初等量子力学里平面波通过delta势阱、阶梯势阱的题就知道
,这都是很相似的东西。稳态建立之前有个暂态过程,会有波来会反射,有波幅变化,
但不违反因果律。暂态过去之后进入稳态,也没因果律什么事儿了。
【在 v*****s 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 这个很容易吧,小于光波波长的时候,光子是弥散在整个空间中的,根本不是定域的, : 换言之,打到反射膜前后表面的光子是相干的,不能看成独立粒子。
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l********8 发帖数: 440 | 20 这样假定B反射,然后因为相位的问题又被抵消。你可以这样理解,但是不是真实的物
理过程。因为有了介质以后边界条件不一样了,反射部分和投射部分的光强度发生改变。
所以,在这个边界条件下,反射的就应该是零。
你同事说的,先反射,然后相位相位抵消B消失了,C增强。普通物理里面计算可以这样
理解,但是真实的过程根本就不存在反射部分。因为边界条件决定了反射就是零(解麦
克斯韦方程得到),透射等于原来光强。不存在违反因果关系。
你的同事要么故意说个让人容易误解的东西,要么他就没有理解边界条件对过程的影响。
【在 m*p 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 公司的一个物理学背景的同事今天问我的,问题如下: : 光子 射入 一块1/4波长反射膜的玻璃,反射波被抵消了,所以几乎100%的光子最后都 : 透过玻璃了。 : 问题是:考虑光子接近玻璃介质面的时刻,如下图,A前进然后遇到介质,一部分光子 : bounch back,noted as C, 然后反方向射出玻璃, noted as B。 此刻因为B的相位被抵 : 消了,所以B不存在,然后C的那部分光子就随着A方向射出。 问题是这里面C违反了因 : 果关系! : 空气 玻璃 空气 : 入射 -> | ->A | -> 透射 : <-B | <-C |
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l********k 发帖数: 14844 | 21 不影响问题的本质
【在 C*******e 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 不明白,入射角度不需要考虑的?
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h*****n 发帖数: 1630 | 22 此问题的关键,在于不能认为光子是被两个界面分别反射,按这种思路永远无法理解干
涉现象。必须认为光子是被两个界面一起反射,所以才有两个界面的干涉并决定光子最
后的走向。
这等同于在双缝干涉实验中,光子必须同时通过两个处在不同位置的狭缝。虽然直观上
似乎难以接受,但这是唯一的解释!(如果你认为光子是个实在粒子的话,这就是唯一
的解释)。这不只对光子成立,对任何物质粒子包括中子电子都成立!
问题在于,你还是把微观粒子想象成仿佛乒乓球一样的定域粒子。实际上,微观粒子在
被“观察”到之前,是完全没有确定位置可言的,所以才能同时通过两个狭缝。
当然,不同的解释也是存在的。费曼就认为,光子能够“感觉”到全空间的可能路径,
所以会选择一条叠加之后相干增强的路径。
不过最现代的说法,是量子场论。粒子只不过是“场”的量子化表现。换言之,“场”
才是宇宙里的真实存在,“粒子”只不过是场在某些情况下表现出来的能量单位而已。
换言之,粒子只是一种方便的思维模式,实际上并不存在。理解了这一点,那么也就不
会被干涉现象迷惑了。
【在 m*p 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 公司的一个物理学背景的同事今天问我的,问题如下: : 光子 射入 一块1/4波长反射膜的玻璃,反射波被抵消了,所以几乎100%的光子最后都 : 透过玻璃了。 : 问题是:考虑光子接近玻璃介质面的时刻,如下图,A前进然后遇到介质,一部分光子 : bounch back,noted as C, 然后反方向射出玻璃, noted as B。 此刻因为B的相位被抵 : 消了,所以B不存在,然后C的那部分光子就随着A方向射出。 问题是这里面C违反了因 : 果关系! : 空气 玻璃 空气 : 入射 -> | ->A | -> 透射 : <-B | <-C |
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p***n 发帖数: 17190 | 23 當年就是沒弄懂這path integral
不然我就做高能去了
【在 b****r 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 原来你也不懂,还要别人的学物理的同事去查
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b*******1 发帖数: 1352 | 24 哥们,相干长度!
1/4波片消反的前提是光束的相干长度要远大于玻片厚度,因为只有这样前后面反射光
才能相干,得到相消的结果。
【在 m*p 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 公司的一个物理学背景的同事今天问我的,问题如下: : 光子 射入 一块1/4波长反射膜的玻璃,反射波被抵消了,所以几乎100%的光子最后都 : 透过玻璃了。 : 问题是:考虑光子接近玻璃介质面的时刻,如下图,A前进然后遇到介质,一部分光子 : bounch back,noted as C, 然后反方向射出玻璃, noted as B。 此刻因为B的相位被抵 : 消了,所以B不存在,然后C的那部分光子就随着A方向射出。 问题是这里面C违反了因 : 果关系! : 空气 玻璃 空气 : 入射 -> | ->A | -> 透射 : <-B | <-C |
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d*****u 发帖数: 17243 | 25 你们都是干啥的啊
这么多年前学的东西还记得
【在 b*******1 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 哥们,相干长度! : 1/4波片消反的前提是光束的相干长度要远大于玻片厚度,因为只有这样前后面反射光 : 才能相干,得到相消的结果。
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b*******1 发帖数: 1352 | 26 我就是吃这碗饭的。
【在 d*****u 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 你们都是干啥的啊 : 这么多年前学的东西还记得
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m*****u 发帖数: 1727 | 27 量子力学不用满足因果关系
相对论才是在因果关系基础上的 |
h*****n 发帖数: 1630 | 28 这和他的问题好像关系不大。单个光子一样可以有很长的相干长度。干涉不是多光子才
有的现象,单光子一样可以和自己干涉。
【在 b*******1 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 哥们,相干长度! : 1/4波片消反的前提是光束的相干长度要远大于玻片厚度,因为只有这样前后面反射光 : 才能相干,得到相消的结果。
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f****r 发帖数: 997 | 29 提到光子,量子力学是否误入了歧途? 这本来就是波的性质,宏观世界也存在波的干
涉相消现象。 |
h*****n 发帖数: 1630 | 30 没有。量子力学好歹也是一代物理学家的结晶,实验证据绝对过硬。
经典的波其实也只是一种近似描叙。比如光波,通常用照相机可以很容易拍摄到其波面
。但是当光源变得极为微弱的时候,其波面并不是均匀变暗,而是变成一个个离散的,
但是亮度相同的点。这就是光子存在的直接证据。
量子力学的思维方式是物理学的一个飞跃。对于笃信一切粒子都是定域,客观,实在的
人(比如老爱)来说,这种思维方式很难接受。但是目前为止,还没有能替代量子力学
的东西。
【在 f****r 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 提到光子,量子力学是否误入了歧途? 这本来就是波的性质,宏观世界也存在波的干 : 涉相消现象。
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f****r 发帖数: 997 | 31 我并不是说量子力学不对,而是说本来宏观世界即存在的干涉相消现象,用量子力学解
释,是否不合适? |
p***n 发帖数: 17190 | 32 只要參與的人夠多
說起來就合適
如果參與的人少
就得考慮 t 分布
宏觀世界就是參與的人多
【在 f****r 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 我并不是说量子力学不对,而是说本来宏观世界即存在的干涉相消现象,用量子力学解 : 释,是否不合适?
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t**x 发帖数: 20965 | 33 原因是楼主说的根本就无因无果,无始无终。
这个数学上对一个单频的表示,单频就是时间无限长的周期,在频域就是一个delta了。
只要有始有终,肯定有光回去,表达上就是多了个package,自己算算就行了,数学上
肯定自洽,也符合因果律。 |
h*****n 发帖数: 1630 | 34 这没啥不合适的。宏观理论都是近似,微观理论才是基本,微观理论的适用范围包含宏
观现象。比如光波的干涉,你从经典的电磁波理论当然可以分析,硬要从微观角度分析
一个个光子的运动也是行得通的,只是数学上更繁琐一些而已。
【在 f****r 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 我并不是说量子力学不对,而是说本来宏观世界即存在的干涉相消现象,用量子力学解 : 释,是否不合适?
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f****r 发帖数: 997 | 35
那么量子力学怎么解释波浪的干涉相消现象?
【在 h*****n 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 这没啥不合适的。宏观理论都是近似,微观理论才是基本,微观理论的适用范围包含宏 : 观现象。比如光波的干涉,你从经典的电磁波理论当然可以分析,硬要从微观角度分析 : 一个个光子的运动也是行得通的,只是数学上更繁琐一些而已。
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f****r 发帖数: 997 | 36 我倾向于这种解释:
虽然我们习惯上用两个波源产生的波相消来解释增透镀膜(或者其他类似现象),但实
际的物理过程是:边界条件,也就是波产生的边界条件发生了改变,以至于波的产生发
生了改变。那束光(或者别的波)最后根本没有反射出来,而不是反射以后再被消掉。 |
l******8 发帖数: 1691 | 37 没有违反。考虑不确定性。
【在 m*p 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 公司的一个物理学背景的同事今天问我的,问题如下: : 光子 射入 一块1/4波长反射膜的玻璃,反射波被抵消了,所以几乎100%的光子最后都 : 透过玻璃了。 : 问题是:考虑光子接近玻璃介质面的时刻,如下图,A前进然后遇到介质,一部分光子 : bounch back,noted as C, 然后反方向射出玻璃, noted as B。 此刻因为B的相位被抵 : 消了,所以B不存在,然后C的那部分光子就随着A方向射出。 问题是这里面C违反了因 : 果关系! : 空气 玻璃 空气 : 入射 -> | ->A | -> 透射 : <-B | <-C |
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h*****n 发帖数: 1630 | 38 波浪和声波一样,本身就是一大堆相互作用的粒子的运动。原则上来说,只要写出整个
系统的哈密顿函数和拉格朗日函数,设周期性边界条件,就可以用解出系统的波动方程
。各个波动模式为波动方程的本征态。把初始条件设成两个波一起传播的话,就能解出
它们相遇后的结果。
当然,实际上没人这么做,因为粒子数量太多,而且用经典的连续介质近似足够精确了。
不过在某些场论教科书里确实存在较为简化,但是有这种精神的例子。通常是假定一个
一维的粒子链,然后可以解出这个粒子链整体的波动方程。当粒子数量够多的时候,这
个方程和经典的连续介质中的波动方程是一致的。
【在 f****r 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 我倾向于这种解释: : 虽然我们习惯上用两个波源产生的波相消来解释增透镀膜(或者其他类似现象),但实 : 际的物理过程是:边界条件,也就是波产生的边界条件发生了改变,以至于波的产生发 : 生了改变。那束光(或者别的波)最后根本没有反射出来,而不是反射以后再被消掉。
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