Comments by "Micro moo" (@Micro-Moo) on "Корпускулярно-волновой дуализм: что же такое свет на самом деле?" video.
-
2
-
@freehollow «Но все равно, мне не хватает понять детально этот процесс, почему атомы находясь в одной плоскости приобретают способность так идеально направленно отражать свет.» Это действительно достаточно сложное дело. Примерно как и вопрос о том, как возникает показатель преломления. Преломление, отражение и затухание это по сути одно и то же: в классике просто ищем решения для двух плоских (для простоты) волн, учитываем диэлектрические показатели сред (комплексные, тогда мнимая часть отвечает за затухание), и всё получается. Плюс в определённых случаях ещё бывает поверхностная волна, тоже нужно учитывать. В квантовой механике, естественно, всё сложнее. В Фейнмановских лекциях по физике есть раздел «Как возникает показатель преломления». Или, что то же самое, диэлектрическая проницаемость, это взаимно-однозначно связанные показатели.
Вы верно сказали насчёт взвеси. Я считаю плодотворным такой подход: можно рассматривать кристалл (стекло аморфное, но не будем усложнять и без того сложные вещи, так что лучше кристалл) как идеальный кристалл, считая его чем-то вроде гигантской молекулы. Орбитали атомов из-за сложности системы сливаются в зонную структуру, но уровни всё равно есть, так как электроны это фермионы, в каждом состоянии находится только один, если включать в состояние и спин. Уровни по энергии почти неразличимы, но они есть. Поэтому и длинные электромагнитные волны с их крохотными фотонами поглощаются в металле, энергии для переходов хватает. Фотон это вся волна сразу, она взаимодействует сразу со всей системой, как это и бывает с классическим полем (классическое поля раскачивает заряженные частицы в кристалле, всё такое). Всё фазировано, и т. д. Поэтому получается определённое направление отражённого/преломлённого пучка. Есть и различные виды рассеяния и поглощения, и с локализацией фотона при поглощении. Всё сложно на самом деле. В частности, в кристалле нет отдельно фотонов и отдельно фононов. Это очень грубое приближение. На самом деле есть только поляритоны, это связанные решения: движение решётки вместе с электромагнитным полем. Как говорят в механике, отдельные обобщённые координаты не являются нормальными, в собственных решениях есть только смешанные координаты, электромагнитное поле и движение решётки завязаны. Отдельная история: электронная плазма в зоне проводимости металла, там уже плазмон-поляритоны.
Заметим, что современная квантовая физика твёрдого тела в целом неплохо описывает взаимодействие со светом, но все модели до сих пор являются приближёнными. Для решения задач выбирается одна из альтернативных моделей, смотрят, какая где лучше работает. Ну, может, какие-то комбинации. Даже средний физик в этих вопросах плавает, если не является хорошим специалистом в определённой области. Типа того, что есть много таких, которых неплохо работают с полупроводниками, но не очень понимают металлы, и наоборот. Это, конечно, плохо, но что есть то есть.
2
-
@freehollow «вычитал что отражение это какое-то "упругое" взаимодействие.» Словом «упругое» просто-напросто принято обозначать взаимодействие без обмена энергией, без потерь, что на выходе, то и на входе. Вы же понимаете, что если кусок материала совершенно упругий (закон Гука), то при ударе энергия не теряется, ничего не нагревается. (Со временем, конечно, нагревается: если возникают колебания в этом куске, они когда-то всё же затухнут, излучатся вовсе в виде звука, при затухании немного нагреют сам кусок...) Понятно, что идеальное отражение света это тоже упругий процесс. Это в терминологии так работает обобщение механических понятий.
2
-
@freehollow «Я художником по свету работаю, в общем увлекся немножко» Навернов, и про цветовую температуру как-то понимаете?
«Под микроскопом там никакой плоскости не видно, горы и впадины, а длина волны и того меньше гораздо.» Нет, под оптическим микроскопом зеркало достаточно плоское, оно потому и зеркало, что отполировано до длины волны или около того. Полмикрона-микрон... Как-тот вы глубоко копаете, без математики-то. Всё же лучше знать базовую математику, используемую я физических теориях, а то без неё всё утекает сквозь пальцы...
2
-
2
-
2
-
1
-
1
-
1
-
1
-
@dmitryvodolazsky «Хотя, наверное, можно было бы к уже написанной отослать, если б такая была.» И даже это не так просто. Вы не просили книгу писать, но по сути дело именно в этом. Я бы даже и написал, при определённых условиях. Насчёт хромоты с вами можно частично согласиться, но тут дело больше в другом, в философии. «Заткнись и считай» не такая уж плохая идея. Критерий истины — практика, и в данном случае практика это хорошая теория, которая хорошо объясняет наблюдения и эксперименты, согласуется с предлагаемыми теорией экспериментами, всё такое. Мы «понимаем» природу ровно настолько, насколько мы можем с ней работать. Знание это не какое-то сакральное «знание», и это не набор «определений» (в науке их практически нет, как практически нет и «формул», есть математические выражения и методы, но они не «формулы»). Знание это умение работать с природой, предсказательная сила. Да и незнание в современной науке сильно преувеличено, скорее речь идёт о незнании критиков науки.
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
@freehollow «...сразу сначала всей поверхности зеркала, а не только лишь его частью?» Ну нет, я же не говорил о переходном процессе, когда только часть света достигает поверхности. Конечно, сначала работает часть пучка. (Кстати, никаких «лучей» в природе быть не может, могут быть только пучки.) Но это не создаёт принципиальных сложностей. Я, конечно, имел в виду приближение плоской волны. Но для многих явлений это приближение довольно адекватно для довольно небольшого пятна света. Какая-то доля миллиметра и всё. Главное, чтобы все слои и длина волны были много меньше этого размера и линза достаточно длиннофокусная. Например, каустика, которая получается в месте фокусировки лазерного пучка (вы же не думали, что даже лазерный пучок сфокусируется в точку, правда?) 🙂Вот эта маленькая каустика и есть «вся волна сразу», и волна а этом месте в первом приближении достаточно плоская. Кроме того, распространение света настолько быстро, что нельзя заметить какую-либо разницу, если не говорить и сверхкоротких лазерных имплульсах, когда эффекты сыплются как из рога изобилия.
Кстати, на переходном процессе при включении света основан известный парадокс, не слышали? О якобы предсказании будущего. Вот есть длительный процесс, половину его, например, лазер включён, а потом его быстро гасят. Из-за ступеньки получается широкий спектр Фурье. Если его измерить каким-либо спектрометром, а потом сделать обратное преобразование Фурье, можно восстановить функцию по времени, и значит предсказать, когда именно лазер будет выключен. Решение проблемы не очень сложное, можно догадаться, что в этих рассуждениях не так и почему парадокса нет. Сразу говорю, что преобразование Фурье здесь ни при чём, оно так и работает и не создаёт ограничений. Не хотите поупражняться и объяснить, почему парадокса нет?
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
@Ed-rt9qt «Электроны не могут упасть на ядра.» У вас проблемы с умением читать и понимать прочитанное? Конечно, они не могут и не падают. Я таким образом сообщил вам об абсурдности вашего утверждения «все атомы соединены между собой электромагнитными силами». О других взаимодействиях вы, видимо, не слышали. Это как, электронейтральные атомы? Хорошо, ядра, протоны которого имеют одинаковый заряд, разлетелись бы. Они и разлетаются в результате определённых ядерных реакций. Хотя «бы» в природе, строго говоря, нет, для указания на абсурдные утверждения так говорить можно.
1
-
1
-
1
-
@nope.118 «Они являются наименьшими объектами, на которые не распространяется квантовая механика.» Ну уж нет. Квантовая механика распространяется даже на макрообъекты. Даже сам факт того, что на макрообъектах квантование в большинстве случаев не наблюдается, вполне себе следует из квантовой механики. В конце концов, когда мы всё-таки наблюдаем квантование, мы наблюдаем его только через макрообъекты, каковыми являются физические установки и измерительные приборы. В качестве примера отсутствия наблюдения квантования можно привести электронную плазму в металле. Она ведёт себя квазиклассическим образом потому, что уровни в состояниях электронов проводимости есть, но они очень близко расположены, что само по себе диктуется квантовой механикой, в частности, статистикой Ферми-Дирака и макроскопическими размерами массивного куска металла. В качестве противоположных случаев можно привести поведение макроскопического объёма сверхтекучего жидкого гелия или индуцированного излучения макроскопического лазера.
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1
-
1