En la mecánica cuántica, una partícula puede túnel a través de una barrera que no podrá superar en un sentido clásico.
Mi pregunta es la siguiente:
¿Cuáles son todos los factores que pueden impedir que un fotón propagándose (así sería necesario mecánico-cuántica para hacerlo), y puede ser descritos de manera general para cualquier material dado?
Los fotones tienen algunas condiciones para tener una onda evanescente, por ejemplo, de reflexión interna total.
Supongamos que tenemos un poco de material con índice de refracción $n_1$ y una capa de otro material, con menor $n_2<n_1$. En algún ángulo vamos a ver de reflexión interna total, es decir, cuando la luz se refleja totalmente, pero deja algunos exponencialmente en descomposición para esquí de fondo en la capa con $n_2$. Si esta capa se continuó con el original de material a granel con $n_1$, vamos a interceptar estas ondas evanescentes y normales de propagación de las ondas.
Cualitativamente, esto sería algo como esto (la luz va desde la parte inferior izquierda, la onda reflejada no se muestra):
Si usted necesariamente quiere unidimensional de la imagen (es decir, que no necesitan la luz que cae en ángulo a la superficie), entonces uno puede utilizar una superficie reflectante, tener suficientemente delgada - por ejemplo, una delgada hoja de metal.
De hecho, cualquier perfecta reflector puede ser utilizado para esto (por perfecto me refiero a que el 100% de reflexión de si el reflector es infinitamente gruesa). Un caso especial es un cristal fotónico. Si la longitud de onda de la luz que brilla es en la brecha de banda del cristal fotónico, la luz se reflejan totalmente de tales cristal porque va a tener imaginario vector de onda en el interior, lo que también significa que onda evanescente. Si el cristal fotónico es lo suficientemente delgada, usted puede tener la luz de túnel a través de ella y te parcialmente ir para el otro lado y luego se propaga como de costumbre.
La barrera de potencial problema y la solución en la mecánica cuántica se discute dentro de las soluciones de Schrodineger la ecuación en la que existen potenciales, y las soluciones de las ecuaciones con las condiciones de frontera dar la función de onda de una partícula, yo.e una entidad con una misa. Además no es un relativista de la ecuación.Así, en este marco:
relativistas no son permitidos como una partícula no puede ser descrito por una función de onda que es una solución de la ecuación de Schrödinger.
El fotón entra como una interpretación de la conservación de la energía entre las transiciones de estado unida a los niveles de energía, una hipótesis que ha sido ampliamente observado experimentalmente y validado el uso de la ecuación de Schrödinger en la primera cuantización.
Las respuestas a la pregunta ¿Qué ecuación describe la función de onda de un fotón?, pide aquí hace un tiempo, la cubierta de la forma en que el fotón se describe en la primera (ecuación de Dirac) y la segunda cuantización.
En este preprint un punto de vista es sugerido el uso de las ecuaciones de Maxwell para la función de onda de los fotones. Uno podría utilizar estos y definir una barrera y resolver para obtener el comportamiento de los fotones de la probabilidad de pasar de la barrera, pero no es un simple problema que podría enfrentar. Generalmente cuando uno calcula los comportamientos de los fotones en llegar a una barrera es aconsejable utilizar clásica soluciones de las ecuaciones de Maxwell. Transmisión, reflexión, etc describir el comportamiento de la luz en la barrera. Va hacia el individuo fotón es complicado matemáticamente y no vale la pena el esfuerzo, ya que se puede demostrar que la clásica y la descripción cuántica de los fotones se fusiona de forma natural.
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