Добавь сайт в закладки нажми CTRL+D
Фотон — это частица видимого света, представляющая собой квант электромагнитного излучения, ведущая себя одновременно как волна и частица и имеющая нулевую массу покоя.
Электромагнитные волны создаются вибрацией электрического заряда и имеют как электрическую, так и магнитную составляющую, переносящую энергию, пропорциональную частоте излучения. Электромагнитные волны переносят энергию со скоростью 299 792 458 м/с. Все «волны» движутся с определенной скоростью с момента их создания; они не «ускоряются» от нулевой скорости. Вы могли заметить, что волны в воде уже движутся с номинальной скоростью в момент их создания.
Формулировка вопроса уже подразумевает взгляд на фотон как на мячик. Это не так. Это явно квантовый объект, к которому классические концепции вроде ускорения не применимы.
Забудем на мгновение о фотонах. Просто рассмотрим старый добрый электромагнетизм. Вакуумная скорость света в этом контексте относится к распространению плоских волн в электромагнитном поле вдали от каких-либо зарядов. В пустом пространстве, то есть.
Вблизи зарядов эти решения больше не применимы. Когда мы решаем уравнения Максвелла вблизи электрических зарядов, не будет плоских волн, распространяющихся со скоростью света в вакууме. Будут сложные решения (которые могут быть описаны с использованием комбинации плоских волн и сферических волн в соответствии с принципом Гюйгенса), со скоростью распространения, которая обычно меньше скорости света в вакууме.
Теперь, если вы квантуете эту теорию, вы получаете ее кванты возбуждения в форме фотонов. В свободном пространстве они описываются математической сущностью, называемой пропагатором фотона, которая говорит нам, что фотон не имеет массы и движется со скоростью света в вакууме.
Но в присутствии зарядов пропагатор изменяется. Фотон ведет себя так, как будто у него есть эффективная масса. Энергия и импульс, переносимые фотоном (или любая информация, представленная им), теперь распространяются медленнее, чем свет в вакууме.
Переход от окрестностей зарядов к пустому пространству плавный. Расстояние, на котором вы можете положиться на решение пустого пространства как на допустимое приближение, зависит от того, насколько велики ваши близлежащие заряды и насколько чувствителен ваш эксперимент. Но даже в почти пустом пространстве эффект есть, и его можно измерить. Например, солнечный ветер (заряженные частицы от Солнца) очень разрежен, более разрежен, чем лучший лабораторный вакуум на Земле. Тем не менее он оказывает измеримое влияние на распространение радиоволн.
Когда ускоряющийся заряд испускает электромагнитное излучение, не представляйте это как мячик, выпускающий другой мячик. Вместо этого представьте это как вынужденное изменение электромагнитного поля, создающее рябь, которая распространяется в бесконечность. Поскольку это квантованное поле, рябь можно разбить на элементарные единичные ряби. Это фотоны.
Поделись видео:
