Comments by "Micro moo" (@Micro-Moo) on "Корпускулярно-волновой дуализм: что же такое свет на самом деле?" video.

  1. 2
  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
  3. 2
  4. 2
  5. 2
  6. 2
  7. 1
  8. 1
  9. 1
  10. 1
  11.  @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
  12. 1
  13. 1
  14. 1
  15. 1
  16. 1
  17. 1
  18. 1
  19. 1
  20. 1
  21. 1
  22. 1
  23. 1
  24. 1
  25. 1
  26. 1
  27. 1
  28. 1
  29. 1
  30. 1
  31.  @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
  32. 1
  33. 1
  34. 1
  35. 1
  36. 1
  37. 1
  38. 1
  39. 1
  40. 1
  41. 1
  42. 1
  43. 1
  44. 1
  45. 1
  46. 1
  47. 1
  48. 1
  49. 1
  50. 1
  51. 1
  52. 1
  53. 1
  54.  @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
  55. 1
  56. 1
  57. 1
  58. 1
  59. 1
  60. 1
  61. 1
  62. 1
  63. 1
  64. 1
  65. 1
  66. 1
  67. 1
  68. 1
  69. 1
  70. 1
  71. 1
  72. 1
  73. 1
  74. 1
  75. 1