Re: [問題] 靜電場裡儲存的能量是光子能量嗎 ?
※ 引述《pp2009 (pp)》之銘言:
: ※ 引述《pp2009 (pp)》之銘言:
: : 我在其他地方問過這個問題,也跟我的朋友討論過,但我還是沒找到滿意的答案。請大家
: : 發表意見。謝謝 ﹗
: 我再解釋一下這個問題為何不是一個無聊的問題, 因為有人不知我究竟在問什麼.
: 問題是這樣的: 我們對 "電磁波量子化就得到光子" 已經耳熟能詳, 對此我並沒有疑問.
: 然而, 如果大家仔細檢查量子化的程序, 就會發現必須將電磁波先寫成 Fourier 分量的
: 疊加, 而每一個頻率的分量對應於一個諧振子. 然後把量子諧振子的上昇與下降算符重新
: 解釋成光子的產生與湮滅算符, 就達到了量子化的目的 (當然還有各個 polarizaion 該
: 如何處理的問題). So far so good.
: 現在讓我們看看靜電場, 它是 Fourier 級數中的 0 頻率分量. 可是問題來了: 沒有 0
: 頻率的諧振子 ! 可是在電磁學中, 我們知道無論電場是否為時變性, 在有電場的空間中
: 都儲存著能量. 那麼靜電場中的能量是由什麼光子貢獻的呢 ? 好了, 這就是我的問題,
: 希望大家都看懂了.
當討論電磁波被量子化時,為類比簡諧振子,我們利用電磁波在空腔模態展
開及其所遵守的馬克斯威方程,賦予電磁場有對應於簡諧振子的位置與動量
的一組正則變數,因此,可將電磁波類比為簡諧振子的量子化,而其相隔空
腔模態所對應的電磁波能量通常被稱為"光子",所以在這模型下,"光子"是
分散在整個空腔模態空間裡,其概念已經跟古量子論所稱的一顆光子不同。
而且,要找到一組正則變數,週期性運動是很重要的概念,所以據此,我反
而想對你的問題提出一個問題:
"光"是有一種波動週期性運動的量形式,你為何要討論將一沒有週期性變化
運動的靜電能能量形式轉化成有週期性變化的"光"呢?
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