作者fnbest (白色)
看板Physics
標題Re: [問題] 靜電場裡儲存的能量是光子能量嗎 ?
時間Tue Sep 14 10:15:42 2010
※ 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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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 140.116.91.159
1F：推 pp2009:你認為靜電場可不可以有量子力學(或量子場論)解釋 ? 09/14 10:19
2F：推 obluda:那樓上 請問真空中的能量hv/2 怎麼解 09/14 10:24
3F：→ obluda:就一樣的東西 09/14 10:24
4F：推 xgcj:我從頭到尾都用場論來解釋... 09/14 10:46
5F：→ xgcj:而且世界上根本沒有所謂靜止不動的東西~你換個座標系她又開始 09/14 10:50
6F：→ xgcj:動了~ 09/14 10:51
7F：→ xgcj:而你所謂的靜電場只不過是受到微擾下的真空罷了 09/14 10:54
8F：→ pp2009:to oblude: hv/2可以解釋Casimir energy, 不是靜電能 E^2/2 09/14 11:27
9F：→ pp2009:to xgcj:你說的這些我知道,但你要如何面對不一致的物理圖像 09/14 11:29
10F：→ pp2009:也就是說, 能量中的一部份是量子化的, 但另一部份不是 09/14 11:30
11F：推 pp2009:還有, 如何計算充電平板電容兩板之間的微擾真空能量 ? 09/14 11:37