Question:
Quelle est la relation entre l'onde électromagnétique et le photon?
Xtro
2013-12-18 21:59:54 UTC
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À la fin de cette belle vidéo ( https://youtu.be/XiHVe8U5PhU?t=10m27s), elle dit que l ' onde électromagnétique est une réaction en chaîne de champs électriques et magnétiques se créant l'un l'autre pour que la chaîne d'ondes avance.

Je me demande où se trouve le photon dans cette explication. Quelle est la relation entre les ondes électromagnétiques et les photons?

Veuillez consulter [ma réponse ici] (http://physics.stackexchange.com/a/78949/26076). Vous pouvez comprendre la frustration de Willis Lamb et les ondes et les modes normaux décrivent le * champ électromagnétique *. Les photons sont alors les changements d'état numérique de chaque mode normal - ils sont comme les «communications» discrètes que tout le champ EM a avec les autres champs quantiques du Monde qui composent «l'espace vide». On peut réinterpréter cette déclaration comme les équations de Maxwell étant l'équation de propagation pour un seul «photon», mais seulement en termes d'équations de propagation pour la moyenne du champ électrique et magnétique ...
... observables lorsque le champ EM est dans une superposition d'états $ n = 1 $ Fock (donc c'est "un photon se propageant").
Sept réponses:
John Rennie
2013-12-18 23:00:28 UTC
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La théorie des ondes de la lumière et la théorie des particules de la lumière sont toutes deux des approximations d'une théorie plus profonde appelée Electrodynamique quantique (QED pour faire court). La lumière n'est ni une onde ni une particule mais plutôt une excitation dans un champ quantique.

Le QED est une théorie compliquée, donc s'il est possible de faire des calculs directement dans QED, nous trouvons souvent qu'il est plus simple à utiliser une approximation. La théorie des ondes de la lumière est souvent une bonne approximation quand on regarde comment la lumière se propage, et la théorie des particules de la lumière est souvent une bonne approximation quand on regarde comment la lumière interagit, c'est-à-dire échange de l'énergie avec autre chose.

Il n'est donc pas vraiment possible de répondre à la question où se trouve le photon dans cette explication . En général, si vous regardez un système, comme celui de la vidéo, où la théorie des ondes est une bonne description de la lumière, vous constaterez que la théorie des photons est une mauvaise description de la lumière, et vice versa . Les deux façons de voir la lumière sont complémentaires.

Par exemple, si vous regardez l'expérience décrite dans la réponse d'Anna (qui est l'une des expériences fondamentales pour comprendre la diffraction!), La théorie des ondes nous donne une bonne description de la façon dont la lumière se déplace à travers les fentes de Young et crée le motif d'interférence, mais il ne peut pas décrire comment la lumière interagit avec le photomultiplicateur utilisé pour enregistrer l'image. En revanche, la théorie des photons nous donne une bonne explication de la façon dont la lumière interagit avec le photomultiplicateur mais ne peut pas décrire comment elle a traversé les fentes et a formé le diagramme de diffraction.

C'est une nouvelle car tous les professeurs de QM m'ont dit que les abstractions de photons, proposées par QED, sont plus exactes que la discription des ondes. Cependant, cela ne devrait pas nous empêcher de comprendre comment deux sont liés. En fait, quanta = particules.
@Val La façon dont nous calculons réellement les choses dans QED est avec une expansion perturbative qui implique des photons. La théorie exacte sous-jacente est l'un des nombreux champs complètement quantiques.
Il y a un sens dans lequel la description classique de la lumière est récupérée comme la limite classique d'un état cohérent de photons.Je dirais que ce serait une réponse appropriée à "où est le photon dans la théorie classique des ondes de la lumière?"
@Prahar Oui, mais vous venez de le dire vous-même - ce n'est pas la réalité.C'est juste "comment cela s'intègre dans les modèles" - cela ne vous aide pas en dehors des contraintes des modèles, et c'est exactement ce que l'OP demande ici.Dans la théorie classique des ondes de la lumière ... il n'y a pas de photons.Pas un par onde, pas des «quantités infinies» par onde, juste pas de photons, point final.
Je pense que "l'excitation d'un champ au lieu d'ondes et de particules" est une interprétation, et probablement pas la plus populaire.De nombreuses personnes considèrent les champs uniquement comme un outil mathématique pratique.
Je ne pense pas que cette explication soit adéquate.C'est plus qu'une excitation car il obéit aux lois.Qu'est-ce qui le fait obéir aux lois?
anna v
2013-12-18 22:16:31 UTC
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Dans ce lien, il existe une explication mathématique de la façon dont un ensemble de photons de fréquence $ \ nu $ et d'énergie $ E = h \ nu $ finit par construire de manière cohérente l'onde électromagnétique classique de fréquence $ \ nu $.

Ce n'est pas simple à suivre si l'on n'a pas la formation mathématique. L'observation conceptuelle de l'accumulation de franges d'interférence à partir de photons uniques dans une expérience à deux fentes peut vous donner une idée de la façon dont, même si la lumière est composée de particules élémentaires individuelles, des photons, le motif d'onde classique émerge lorsque l'ensemble devient grand.

single photon

Figure 1. Enregistrement par caméra à photon unique de photons à partir d'une double fente éclairée par une lumière laser très faible. De gauche à droite: image unique, superposition de 200, 1 000 et 500 000 images.

hyportnex
2013-12-19 01:26:33 UTC
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En 1995, Willis Lamb a publié un article provocateur avec le titre "Anti-photon", Appl. Phys. B 60, 77-84 (1995). Comme Lamb a été l'un des grands pionniers de la physique du 20e siècle, il n'est pas facile de le considérer comme une vieille manivelle.

Il écrit dans le paragraphe d'introduction:

Les concepts de photons utilisés par un pourcentage élevé de la communauté laser n'ont aucune justification scientifique. C'est maintenant environ trente-cinq ans après la fabrication du premier laser. Plus tôt une reformulation appropriée de nos processus éducatifs pourra être faite, mieux ce sera.

Il termine par ces commentaires:

Il y a beaucoup à parler de la dualité onde-particule dans la discussion de la mécanique quantique. Cela peut être nécessaire pour ceux qui ne veulent pas ou ne peuvent pas acquérir une compréhension de la théorie. Cependant, ce concept est encore plus inutilement introduit dans les discussions sur les problèmes de la théorie quantique ou du rayonnement. Ici apparaissent les ondes de mode normal d'une électrodynamique purement classique, et pour chaque mode normal il y a une particule d'oscillateur harmonique pseudo-simple équivalente qui peut alors avoir une fonction d'onde dont l'argument est l'amplitude de mode normal correspondante. Notez que la particule n'est pas un photon. On pourrait plutôt penser à une multiplicité de deux concepts d'ondes distincts et à un concept de particule pour chaque mode normal du champ de rayonnement. Cependant, ces concepts ne sont vraiment ni utiles ni appropriés. Le «principe de complémentarité» et la notion de dualité onde-particule ont été introduits par N. Bohr en 1927. Ils reflètent le fait qu'il traitait principalement de concepts théoriques et philosophiques, et laissait le travail détaillé aux assistants postdoctoraux. Il est très probable que Bohr n'ait jamais, à lui seul, fait un calcul quantique-mécanique significatif après la formulation de la mécanique quantique en 1925-1926. Il est grand temps d'abandonner l'utilisation du mot «photon», et d'un mauvais concept qui aura bientôt un siècle. Le rayonnement ne se compose pas de particules, et la limite classique, c'est-à-dire non quantique, du QTR est décrite par les équations de Maxwell pour les champs électromagnétiques, qui n'impliquent pas de particules. Parler de rayonnement en termes de particules, c'est comme utiliser des expressions omniprésentes telles que «vous savez» ou «je veux dire» qui sont très à entendre dans certaines cultures. Pour un ami de Charlie Brown, cela pourrait servir de couverture de sécurité.

Wow, Lamb est en train de me faire repenser le point de vue amateur sur la question.Cette citation m'a époustouflé: «Il est très probable que Bohr n'ait jamais, à lui seul, fait un calcul quantique-mécanique significatif après la formulation de la mécanique quantique en 1925-1926.
Cela ne fait pas partie des modèles physiques courants à l'heure actuelle, mais une proposition particulière non validée ou soutenue par des calculs de modèle et des prévisions.
@anna_v dans la mesure où je le comprends, je crois que si vous lisez tout l'article et pas seulement l'extrait que j'ai cité ici, vous conviendrez que Lamb's est la physique traditionnelle avec une interprétation traditionnelle.
@annav, encore une fois, la réponse choisie pour interpréter tout comme des domaines n'est pas nécessairement la physique courante pour de nombreux physiciens (ou, plus important encore, pas nécessairement correcte).Je pense que cette référence mérite une lecture.
@Helen Dans mon opinion, la théorie quantique des champs a de très nombreux succès calculatoires dans la description de la physique des particules, où elle est courante.On pourrait discuter de sa région de validité, comme avec de nombreux modèles mathématiques.Par exemple, la QCD a plus de succès avec la QCD en treillis car les extensions de la théorie des champs perturbatifs ne fonctionnent pas.Je ne pense pas qu'il y ait un problème avec les photons dans le modèle standard, et les photons sont leur propre antiparticule.Je ne vais donc pas me donner la peine de lire l'article (pas de lien fourni donc cela signifie une bibliothèque ou un paywall) où un physicien de premier plan discute d'une nouvelle théorie
@annav A propos de la partie théorie des champs et de la réponse choisie: Les succès de calcul ne justifient pas une interprétation de "il n'y a pas d'ondes, il n'y a pas de particules, mais il y a des champs".Autant nous devons être prudents avec les nouvelles propositions, mais nous devons également être précis sur les interprétations passant comme courantes alors qu’elles ne sont pas nécessairement correctes.Ainsi, je le souligne.
@Helen C'est un modèle.Le principal répondant y croit, c'est une vision platonique.Je le vois simplement comme un modèle à succès.J'ai commencé à faire des modèles théoriques de terrain en 1962, pour la physique nucléaire !!Ma thèse de doctorat utilise des pôles Regge (qui connaissent un renouveau avec la théorie des cordes) La théorie des champs n'est qu'un outil.afaik ce ne sont que les données qui existent.Si un modèle lui convient, très bien.Sinon, passez à l'autre
@anna_v voici l'article de Lamb page par page pour votre plaisir mais je le supprimerai dans quelques jours
@anna_v https: // imgur.com / teIkC10;https://imgur.com/SQ091JQ;https://imgur.com/hFrEV6G;https://imgur.com/amaZrSl;https://imgur.com/buqCx0E;https://imgur.com/ns7DuwR;https://imgur.com/yqoLgb4;https://imgur.com/wR4tReQ;
Le point fondamental de l'article de Lamb ne m'est pas tout à fait clair.Le point qu'il fait valoir, je pense, est que l'utilisation de «photon» pour désigner une particule était une tentative de comprendre ce qui se passait dans les premiers jours de la QM en termes d'une particule «réelle», alors que maintenant nous avons un champ approprié-fondation théorique à la QM, et où l'on a vraiment des «excitations» ou des modes normaux du champ.Ainsi, utiliser le "photon" et penser à une particule n'est pas vraiment valable ni dans le monde quantique ni dans le monde classique.C'est un point de sémantique et d'enseignement, et c'est un bon point, mais ce n'est pas un argument révolutionnaire sur la QM.
Maxwell
2018-11-05 00:42:04 UTC
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Le dilemme des photons

Il est postulé par Planck que l'énergie est quantifiée. En raison de la théorie électromagnétique classique, la lumière est un champ électromagnétique. Ce champ satisfait une équation d'onde voyageant à la vitesse de la lumière. Par conséquent, la lumière est une onde électromagnétique. La lumière est constituée de photons; et ainsi chaque photon porte une unité d'énergie. Ce comportement est démontré par les effets photoélectrique et Compton. Puisque la lumière est une énergie électromagnétique, les photons doivent également transporter un champ électromagnétique et une unité de celui-ci. Alors que les photons sont des objets quantiques, la lumière est toujours régie par la théorie classique de Maxwell. Le modèle photonique n'est pas en accord critique avec les équations de Maxwell, car il a une double nature. En fait, la lumière comme une onde est bien décrite par Maxwell. Rappelons que les équations de Maxwell n'impliquent pas la constante de Planck et ne peuvent donc pas décrire la nature particulaire du photon. Les équations de Maxwell complètes devraient impliquer cet élément manquant. Dans le paradigme électrodynamique quantique, le photon est amené à interagir avec les électrons en invoquant l'idée de couplage minimal où les électrons et les photons échangent de l'élan. Le photon apparaît comme un médiateur entre les particules chargées.

En même temps, alors qu'une particule chargée en mouvement a son propre champ électrique et un champ magnétique qui dépendent de la vitesse de la particule, le photon, le porteur de l'énergie électromagnétique est dépourvu de ces champs propres car il n'a pas de charge et Masse. Ainsi, un photon sans charge ne peut pas avoir de champs électriques et magnétiques accompagnant son mouvement.

Les équations de Maxwell appropriées devraient alors incorporer le moment linéaire du photon ainsi que son moment angulaire. Dans un tel cas, les nouvelles équations de Maxwell peuvent alors décrire la double nature du photon. Comme la charge électrique, le moment cinétique est généralement une quantité conservée. La question est de savoir comment corriger ces propriétés photoniques? Une façon d'y parvenir est d'utiliser des quaternions qui permettent de manière générique de réunir de nombreuses propriétés physiques dans une seule équation. Il en est ainsi parce que l'algèbre des quaternions est si riche, contrairement aux nombres réels ordinaires. À cette fin, nous utilisons la parenthèse du commutateur position-moment et invoquons une fonction d'onde photonique. Cette fonction d'onde est construite à partir de la combinaison linéaire complexe des champs électrique et magnétique.

Le résultat de la parenthèse donne trois équations définissant les champs électriques et magnétiques du photon en termes de moment cinétique. Ces équations se révèlent être très similaires à ces champs créés par une charge mobile. Ainsi, les champs électriques et magnétiques du photon ne nécessitent pas de charge pour le photon. Il est fascinant que le photon n'ait ni charge ni masse, mais possède des champs électriques et magnétiques ainsi que de l'énergie. Ces champs devraient également satisfaire les équations de Maxwell. Ce faisant, on obtient une charge électrique et magnétique supplémentaire et des densités de courant pour le photon. Les équations émergentes de Maxwell sont maintenant appropriées pour décrire le photon comme une particule quantique. Ces termes supplémentaires dans les équations de Maxwell sont la source de la description du comportement électrodynamique quantique des photons. Certains phénomènes émergents associés à l'isolant topologique, l'effet de rotation de Faraday, l'effet Hall et l'effet de Kerr pourraient être des exemples de ces termes de contribution aux équations de Maxwell.

Voici les équations quantifiées de Maxwell incorporant le moment linéaire et angulaire du photon. Ce sont les champs électriques et magnétiques dus au photon en tant que particule: \ begin {équation} \ vec {L} \ cdot \ vec {E} = - \ frac {3 \ hbar c} {2} \, \ Lambda \ ,, \ qquad \ qquad \ vec {L} \ cdot \ vec {B} = 0 \ ,, \ end {équation} et \ begin {équation} \ vec {B} = - \ frac {2} {3 \ hbar c} \, (\ vec {L} \ times \ vec {E}) \ ,, \ qquad \ qquad \ vec {E} = \ frac { 2 c} {3 \ hbar} (- \ Lambda \, \ vec {L} + \ vec {L} \ times \ vec {B}) \ ,. \ end {équation} Et ce sont les nouvelles équations de Maxwell: \ begin {équation} \ vec {\ nabla} \ cdot \ vec {E} = - \ frac {4c} {3 \ hbar} \, \, (\ vec {B} - \ frac {1} {2} \, \ mu_0 \ vec {r} \ times \ vec {J}) \ cdot \ vec {p} + \ frac {2} {3 \ hbar c} \, \ vec {E} \ cdot \ vec {\ tau} + \ frac {\ partial \ Lambda} {\ partial t} \ ,, \ qquad \ vec {\ nabla} \ cdot \ vec {B} = \ frac {4} {3 \ hbar c} \, \, \ vec {E} \ cdot \ vec {p} + \ frac {2} {3 \ hbar c} \, \ vec {B} \ cdot \ vec {\ tau} \ ,, \ end {équation} et \ begin {équation} \ vec {\ nabla} \ times \ vec {B} = \ frac {1} {c ^ 2} \, \ frac {\ partial \ vec {E}} {\ partial t} + \ frac {2} {3 \ hbar c} \ left (\ Lambda \ vec {\ tau} + \ vec {B} \ times \ vec {\ tau} - \ frac {\ vec {P}} {\ varepsilon_0} \ times \ vec {p} \ droite) - \ vec {\ nabla} \ Lambda \ ,, \ end {équation}

\ begin {équation} \ vec {\ nabla} \ times \ vec {E} = - \ frac {\ partial \ vec {B}} {\ partial t} - \ frac {2c} {3 \ hbar} \ left (\ mu_0 \ vec { J} \ times \ vec {L} + \ frac {\ vec {\ tau}} {c ^ 2} \ times \ vec {E} +2 \ Lambda \, \ vec {p} \ right) \ ,, \ end {équation} \ begin {équation} - \ Lambda = \ frac {1} {c ^ 2} \, \ frac {\ partial \ varphi} {\ partial t} + \ vec {\ nabla} \ cdot \ vec {A} = \ partial_ \ mu A ^ \ mu \ ,. \ end {équation} Dans l'électrodynamique standard, $ \ Lambda = 0 $ représente la condition de jauge de Lorenz.

Cette réponse est très confuse.Le photon ne «transporte» pas les champs électriques ou magnétiques, c'est le médiateur du modèle standard de l'interaction EM.On dirait que vous avez confondu les concepts classiques et quantiques.Les équations de Maxwell n'ont pas besoin d'incorporer quoi que ce soit de mécanique quantique - ce sont des équations purement classiques.Je ne sais pas non plus d'où viennent ces équations.
Moonraker
2018-11-05 01:47:26 UTC
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Afin de comprendre le dualisme des particules d'onde, vous devez simplement comprendre l'heure:

En 1905, le concept de temps unique newtonien a été remplacé par un double concept de temps de coordonnées observées et de temps propre - le temps observé est relatif et dépendant de l'observateur, et il est dérivé du temps propre intrinsèque de la particule observée ( "Le temps mesuré par une horloge suivant un objet donné"). Le temps approprié est le concept de temps le plus fondamental.

Vous pouvez comprendre le dualisme des particules d'onde si vous considérez le cas le plus simple d'un photon, c'est-à-dire un photon se déplaçant à la vitesse de la lumière c. L'intervalle spatio-temporel de ces photons (qui correspond à leur temps propre) est nul. Cela signifie que l'événement d'émission et l'événement d'absorption sont adjacents dans l'espace-temps, la particule de masse émettrice transmet l'impulsion qui s'appelle photon directement à la particule de masse absorbante, sans aucun espace-temps entre eux. Cela signifie que les caractéristiques des particules sont transmises directement sans aucune particule intermédiaire sans masse.

Cependant, pour les observateurs, l'intervalle d'espace-temps zéro n'est pas observable, par ex. entre le Soleil et la Terre sont observés à huit minutes-lumière, même si l'intervalle spatio-temporel du trajet du photon est nul. Malgré la transmission directe d'une impulsion entre deux particules de masse, les observateurs observent une onde électromagnétique qui comble l'espace de huit minutes-lumière.

En résumé, les caractéristiques des particules sont transmises directement selon les principes des intervalles spatio-temporels et du temps propre, alors que l'onde est transmise selon les principes de la variété spatio-temporelle observée.

Vous allez maintenant vous demander: qu'en est-il des photons qui se déplacent plus lentement que c (à travers les champs de gravité et à travers les médias transparents)?La réponse est qu'ici des effets quantiques tels que la non-localité sont implicites.Mais il est important de noter que le cas limite des photons dans le vide se déplaçant en c peut être expliqué et compris de manière classique, sans avoir besoin d'aucune théorie quantique.

HolgerFiedler
2016-05-04 21:58:17 UTC
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WQue sont les photons?

Les photons sont émis chaque fois qu'un corps a une température supérieure à 0 Kelvin (la température zéro absolue).Tous les corps qui nous entourent (sauf les trous noirs) rayonnent à tout moment.Ils émettent des radiations dans l'environnement et reçoivent des radiations de l'environnement.Max Planck était le physicien qui a découvert que ce rayonnement doit être émis en petites portions, appelées plus tard quanta et même plus tard appelées photons.En faisant quelques changements dans l'imagination de la façon dont les électrons sont distribués autour du noyau, il a été conclu que les électrons sont perturbés par les photons entrants, gagnent ainsi de l'énergie et la restituent par l'émission de photons.Et les photons ne sont pas seulement émis par les électrons.Le noyau, s'il est bien perturbé, émet également des photons.Ces radiations sont appelées rayons X et rayons gamma.

WQu'est-ce que le rayonnement électromagnétique?

Le rayonnement EM est la somme de tous les photons émis par les électrons, protons et neutrons impliqués dans un corps. Tous les corps émettent un rayonnement infrarouge; commençant par env. À 500 ° C, ils émettent une lumière visible, d'abord rougeoyante, puis brillante de plus en plus brillante. Il existe certaines méthodes pour stimuler l'émission de rayonnement électromagnétique. Il a été découvert qu'en plus de la réémission de photons, il existe une deuxième possibilité de générer un rayonnement EM. Chaque fois qu'un électron est accéléré, il émet des photons. Cette explication permet de comprendre ce qui se passe dans le filament incandescent d'une ampoule électrique. Les électrons au filament ne se déplacent pas directement vers l'avant, ils se cognent ensemble et courent en zig-zag. Par ces accélérations, ils perdent de l'énergie et cette énergie est émise sous forme de photons. La plupart de ces photons sont des photons infrarouges, et certains de ces photons sont dans la gamme de la lumière visible. Dans un tube fluorescent, les électrons sont accélérés avec une énergie plus élevée et ils émettent des photons ultraviolets (qui sont convertis en lumière visible par le revêtement fluorescent du verre). Des électrons d'énergie plus élevée (avec une vitesse plus élevée) atteignent le noyau et le noyau émet des rayons X. Tant que l'énergie introduite est un flux continu, personne n'est capable de mesurer une oscillation du rayonnement EM.

WQue sont les ondes EM?

En utilisant un générateur d'ondes, il est possible de créer un rayonnement électromagnétique oscillant. Ces radiations sont appelées ondes radio. Il a été découvert qu'un circuit LC modifié en unité avec un générateur d'ondes est capable de rayonner et qu'il est possible de filtrer un tel rayonnement modulé (d'une certaine fréquence) du rayonnement électromagnétique bruyant environnant.

from Wikipedia

Le générateur d'ondes a donc une double fonction. Le générateur doit accélérer en avant et en arrière les électrons à l'intérieur de la tige d'antenne et par là les photons de l'onde radio sont émis, et le générateur permet de moduler ce rayonnement EM avec une fréquence porteuse. Il faut souligner que la fréquence des photons émis est dans la gamme IR et parfois dans la gamme des rayons X. Il existe un rapport optimal entre la longueur de la tige d'antenne et la fréquence du générateur d'ondes. Mais bien sûr on peut changer la longueur de la tige ou on peut changer la fréquence du générateur. Cela modifie l'efficacité du rayonnement uniquement à l'entrée d'énergie nécessaire. Il est absurde de conclure de la longueur de la tige d'antenne à la longueur d'onde des photons émis.

Wquelle est l'onde caractéristique du photon?

Puisque les électrons d'une tige d'antenne sont accélérés plus ou moins en même temps, ils émettent des photons simultanément. Le rayonnement électromagnétique d'une antenne est mesurable et il a été découvert que le champ proche d'une antenne a deux composantes, une composante de champ électrique et une composante de champ magnétique. Ces deux composants se convertissent l'un dans l'autre, s'induisent l'un l'autre. À un moment donné, l'énergie de transmission se trouve dans la composante de champ électrique et sinon l'énergie se trouve dans la composante de champ magnétique. Alors pourquoi ne pas conclure de l'image globale à la nature des photons impliqués? Ce sont les constituants qui produisent les ondes radio.

from Wikipedia

Les deux composants ne * s'induisent * pas l'un l'autre, bien que ce soit une idée fausse courante (c'est aussi ce que j'ai appris à l'école :-).En raison de l'ampleur de cette idée fausse, les animations montrent désormais généralement à la fois le champ électrique et le champ magnétique en phase, pour éviter toute confusion.
La figure finale montre ici les champs $ E $ et $ B $ oscillant d'un quart de tour hors de phase.Pour les vagues dans le vide, c'est incorrect;$ E $ et $ B $ doivent être en phase.
@rob Existe-t-il des preuves expérimentales que le décalage n'existe que dans le champ proche du rayonnement d'antenne?
@HolgerFiedler Si les champs sont déphasés d'un quart de tour, la valeur moyenne du vecteur de Poynting est zéro et l'onde ne transmet aucune énergie.
@rob Que comment fonctionne le transfert d'énergie dans le champ proche d'une antenne?Et comment fonctionne une onde EM stationnaire à l'intérieur d'une boîte?
Cela ferait de bonnes questions complémentaires;Je ne sais pas si je peux répondre complètement dans un commentaire.
@rob Je pose cette question maintenant http://physics.stackexchange.com/questions/299408/how-does-the-energy-transfer-in-the-near-field-of-an-antenna-work.(La question a été modifiée et je ne suis pas sûr qu'elle corresponde à ce que je voulais demander.)
L'onde plane monochromatique décrite par cette image est en fait une * onde stationnaire *, c'est-à-dire une superposition de deux ondes planes identiques se propageant dans des directions opposées.C'est pourquoi le flux d'énergie moyen est de 0. Pour une simple * onde plane monochromatique * se propageant dans le vide, les deux composants doivent être en phase.
-1 à cause de "Tous les corps qui nous entourent (sauf les trous noirs) rayonnent à tout moment."Croyez-vous vraiment que les trous noirs ne rayonnent pas?Terrible.
@lobotomized_sheep_99 Je fais référence à cette affirmation: "Un trou noir est une région de l'espace-temps présentant des effets gravitationnels si puissants que rien - pas même les particules et les radiations électromagnétiques telles que la lumière - ne peut s'échapper de l'intérieur."Vous faites référence à cette prédiction: "De plus, la théorie quantique des champs dans l'espace-temps courbe prédit que les horizons d'événements émettent un rayonnement de Hawking, avec le même spectre qu'un corps noir d'une température inversement proportionnelle à sa masse."[WP] (https://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole) Pensez-vous que cela doit être mentionné par rapport à la question initiale?
Je ne suis absolument pas intéressé à répondre à une question dont la réponse est entièrement subjective.Je préfère me concentrer sur la vérité absolue et la phrase que j'ai citée dans votre réponse est fausse.
my2cts
2018-11-05 02:25:49 UTC
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Vous rapportez que dans la vidéo, il est indiqué qu'une onde électromagnétique est "une réaction en chaîne de champs électriques et magnétiques se créant l'un l'autre pour que la chaîne d'onde avance". Je ne suis pas d'accord avec ce point de vue. Il n'y a qu'une seule onde, celle du potentiel vecteur ou plus généralement des quatre potentiels. Les champs électriques et magnétiques ne sont que des dérivés du potentiel vectoriel et ne "se créent pas".

Rejetant cette explication, nous arrivons alors à votre question plus profonde: "Quelle est la relation entre l'onde électromagnétique et le photon?"

Jusqu'à il y a quelques années, je partageais l'opinion de Willis Lamb, selon laquelle le photon est une particule fictive. J'ai finalement changé d'avis car une telle explication ne peut pas rendre compte des expériences de diffraction de faible intensité. En effet, comment un atome ou une molécule unique peut-il absorber une onde beaucoup plus grande que lui? Notez que je n'ai pas l'intention de lancer une discussion à ce sujet ici, mais que je veux donner mon interprétation. C'est que le potentiel vectoriel décrit la probabilité d'un photon d'être absorbé, tout comme les fonctions d'onde de Schrödinger et de Dirac le font pour un électron. En effet, les équations de Maxwell dans le vide peuvent être écrites comme une équation d'onde qui ressemble étroitement à l'équation de Klein-Gordon. Cette interprétation implique que le photon existe en effet sous forme de particule, beaucoup plus petite qu'un atome et au moins aussi petite qu'un nucléon.

"comment un seul atome ou molécule peut-il absorber une onde beaucoup plus grande que lui?", la même question peut être posée comment une antenne électriquement petite ($ "dimension" << \ lambda $), disons, un dipôle de Hertz peut absorberune onde plane essentiellement infinie.Cela peut, je l'ai vu;toutes les vagues tout en bas, pas de photons nécessaires ...
@hyportnex, votre argument peut facilement être utilisé pour soutenir le concept de photon.
Je n'ai vu aucune tentative et je ne crois pas non plus que, disons, le fonctionnement d'une antenne cadre chargée en ferrite de 5 cm de long à environ 550 kHz puisse être expliqué utilement via les photons et la physique quantique, mais, s'il vous plaît, allez-y.
@hyportnex votre exemple se rapporte à la limite de nombreux photons.C'est pourquoi aucun QM n'est nécessaire.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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