Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Феинман Р. -> "КЭД Странная теория света и вещества" -> 37

КЭД Странная теория света и вещества - Феинман Р.

Феинман Р. КЭД Странная теория света и вещества — M.: Наука, 1988. — 144 c.
ISBN 5-02-013883-5
Скачать (прямая ссылка): stsiv1988.djvu
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 54 >> Следующая


В случае прозрачных веществ маленькие стрелки направлены под прямым углом к основной стрелке. (На самом деле, при учете двойного н тронного рассеяния, они несколько отклоняются, так что длина результирующей стрелки не превышает длины основной стрелки: Природа устроена так, что мы не можем получить на выходе из пластинки больше света, чем на входе.) В случае неполностью прозрачных (частично поглощающих свет) веществ маленькие стрелки направлены под гупым углом к основной стрелке. Поэтому результирующая стрелка получается значительно короче, чем ожидалось (б).Такая укороченная рс-ультирующая стрелка означает уменьшение вероятности прохождения фотона сквозь частнчі 0

прозрачное вещество

.•*ауел'-'иние» света объясняется добавочным вращенл; і, связанным с рассеянием света атомами стекла (или во^ы). Величина этого добавочного поворота в данном веществе на^ыв^ется «показателем преломления вещества» *).

В случае поглощающих свет веществ малые стреткг направлены под тупым углом к основной стрелке (с? . рис. 69, б). В итоге результирующая стрелка оказываете короче основной, что указывает на меньшую вероятность прохождения фотона сквозь частично прозрачное стекло, чем сквозь прозрачное.

I 'ремя

if-

2

Пространство Пространство

Рис. 70. Амплитуда попадання фотонов из точек / в J пространства-времени в точки 3 и 4 может быть приближенно найдена, если рассмотреть два изображенных на рисунке основных способа осуществления этого события: P(I—3)-Р(2—4) и P(I—4)-Р(2—3). При изменении относительного положения точек /, 2, 3 и 4 в различной степени проявляется интерференция

Таким образом получается, что все явления, а также произвольные числа, о которых говорилось на первых двух лекциях, например, частичное отражение с амплитудой ОД, «замедление» света в воде или в стекле, и т. д., более детально объясняются всего лишь тремя основными дейст-

*) Стрелки, образующие дугу в случае рассеяния, равяы по длине стрелкам, вызывающим поворот результирующей стрелки в случае прохождения сквозь вещество. Поэтому существует к„--г.мосвязь между частичным отражением и показателей преломления Ді1 иного веіігства.

'!оздііігся впечатление, что длина peзyльтиpj "ощей стрелки *ревысила 1, т. е. сквозь стекло как бы проходит больше св та, «•.vi в него попало! Так кажется потому, что я не учел амплитуд следующих событий: фотон попадает в какой-то слой, новый фотон рассеивается в другой слой наверх, третий фотон рассеива< гея сквозь стекло вниз — и других, более сложных возможностей. Это приводит к отклонению малых стрелок, в результате чего длина ре-г.\ льтирующел стрелки удерживается в пределах от 0,92 до 1 (так что су «а вероятностей прохождения сквозь стекл;;.с:ую г.л,к nwic ii отро;і;е.іия от нее всегда равна 100 %).

98

вііями — всего тремя, но объясняющими, на самом деле, и почти все остальное.

Трудно поверить, что почти все видимое бесконечное разнообразие Природы проистекает из монотонного повторения трех основных действий. Но это так. Я немного расскажу о том, как возникает это разнообразие.

Мы можем начать с фотонов (см. рис. 70). Какова вероятность того, что два фотона, выйдя да точек 1 и 2 пространства-времени, попадут в два детектора в точках 3 и 47 Для осуществления этого события имеются два основных способа, и каждый состоит из двух независимых процессов: фотоны могут лететь прямо —P (1—3) ¦ P (2—4) — или «крест-накрест» — P(I—4) P (2—3). Получающиеся таким

Время

Пространства

Рис. 71. Если совместить точки 4 и 3, две стрелки Р(1—3)-Р(2—3) и Р(2—3)Х '- P(I—3) окажутся одинаковыми как по длине, так и по направлению.При сложе-ih оди выстраиваются в одну линию и образуют стрелку удвоенной длины (квад-т it которой при этом возрастает в четыре раза). Таким образом, фотоны стремятся • тіасть в одну пространственно-временную точку. При увеличении числа фотонов этот эффект усиливается. Он лежит в основе действия лазера

образом амплитуды обеих возможностей складываются, и возникает (как мы видели на второй лекции) интерференция: длина результирующей стрелки меняется в зависи-•ости от относительного положения пространственно-вре-:..енных точек.

Что произойдет, если мы совместим точки 3 и 4 в пространстве-времени (см. рис. 71)? Скажем, оба фотона попадают в точку 3. Посмотрим, как это скажется на вероятности события. В данном случае мы имеем Р(1—3)Р(2—3) '¦' Р(2—3)Р(1—3) — две одинаковые стрелки. При сложении их длина удвоится, что приведет к учетверению квадрата длины результирующей стрелки по сравнению 1 квадратом длины одной стрелки. Так как две стрелки одинаковы, они всегда «выстраиваются в одну линию». Другими словами, интерференция не флуктуирует при изме-

4*

99

нении положений точек 1 и 2, она всегда положительна. Ec ти бы мы не учитывали такой всегда положительной интерференции двух фотонов, то мы ожидали бы, что вероя-Ti ость возрастает в среднем в два раза. Вместо этого вероятность всегда возрастает в четыре раза. Когда мы имеем дело с большим числом фотонов, эта превосходящая наши ожидания вероятность возрастает еще сильнее.
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 54 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed