谁知道单光子的长度是多少

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/08 03:28:05
量子力学认为光子是一份一份的独立存在的,那么每一份光子的长度是多少?
光子的波列是多少?大部分书籍介绍是单位长度有几个波,但没有介绍单光子的总长度。单光子的作用时间实际就隐含长度量,又显示发射光子的时间,我们知道发射光子的时间是能级跃迁时间,知道能级跃迁时间也就可以算出光子的长度。
光子的发射是由能级跃迁产生,高能级跃迁到低能级产生一份能量,这个能量不是以球形发出的,而是经过一系列的能量波发出,从跃迁开始到结束,这个波列的排列发出具有一定时间和尺寸;由于光速极快,在微观测量过程中,我们往往忽略光波波列的长度,把光量子看成类似球体对待。

光子没有长度概念
量子力学里描述粒子使用波函数(pusai 拼音,不会打希腊字母),,它是一个时间空间坐标的复函数。而对应宏观物理量的是算符,如动量算符p
算符是对时间空间各方向坐标的偏微分运算的组合,把它作用于波函数,写作<pusai|p|pusai>,就是动量的时空概率密度分布。
具体的数学表述比较麻烦,至于位置也就是空间坐标算符给出的是<pusai|x|pusai>,再带入,y,z,就是三个空间方向上的概率密度分布,或者直接取<pusai|pusai>就是整个空间的概率密度分布,一般是覆盖整个空间的,所以光子的长度可以视为无穷大。
实验中我们只能预测大量粒子的结果(概率密度),每单个粒子只会有一个确定的结果,比如光子与底片作用,其作用范围是一个感光物质分子范围内。不论什么试验,我们只知道光子会选择某个作用单位(如底片感光分子),可以认为比作用单位小,所以看作点也可以。

补充问题:目前为止,能级跃迁在我学到的范围内时间不计。至于所谓波列不太明白你说什么。单位长度的波数是什么?如果是波峰和波谷数(即周期数),那只能得到一个波长值,而且这个长度和相干长度无关。具体分析一个能量携带单位---波包,他的长度是许多个波长,这个许多是个不定值。波动光学只是量子光学的近似,我学得不太好,但知道以量子光学为准,而那里光子的波函数弥漫于整个空间中,无所谓长度。

"光子的长度"这个概念在物理学中并无明确定义,一般来说,假设光子是一种具有一个波长的能量波。则光子的波长就是光子的长度。或者可以说,可见光子的长度与波长成正比,这常称为波列长度,在光干涉中称为相干长度.

微观粒子没有长度这个概念

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