Velocità delle OEM in un mezzo
Osservatore
quando attraversano un mezzo la loro velocità risulta inferiore.
Essendo un mezzo fatto di vuoto con elettroni e protoni in qua e là, come fa
il fotone (OEM) a viaggiare con velocità inferiore alla luce?
Mi immagino che all'interno di una struttura cristallina essendoci anche dei
vuoti il fotone viaggi sempre a "c" e che magari sia costretto a percorre
un'orbita non rettilinea e viene captato e ritrasmesso continuamente ?
Come funziona di preciso, qual è il fenomeno che come effetto provoca una
velocità inferiore?
Grazie per l'eventuale risposta
Leonardo
mudd
>Le Onde Elettro Magnetiche (OEM) viaggiano nel vuoto a velocità "c", ma
>quando attraversano un mezzo la loro velocità risulta inferiore.
>Essendo
un mezzo fatto di vuoto con elettroni e protoni in qua e là, come
>fa
>il
fotone (OEM) a viaggiare con velocità inferiore alla luce?
Quando viaggi
in una strada trafficata ci sono automobili e
motorini qua e là... e
infatti vai più piano!
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Inviato via http://usenet.iol.it
Osservatore
"mudd" <mu...@clubnet.tin.it> ha scritto nel messaggio
news:151Z27Z253Z114Y...@usenet.iol.it...
Non mi risulta che le onde sonore, o qualche altro tipo di onde viaggino a
velocità diversa se il mezzo è più o meno trafficato da altre onde.
In parole povere non mi sembra che l'esempio che hai apportato sia molto
calzante.
Una strada trafficata può essere rappresentata con mezzi in movimento che
sono ben localizzati e che non si possono conpenetrare.
Le onde viceversa si possono conpenetrare e quindi instantaneamente sommare
nello stesso luogo senza problemi.
Ad ogni modo la risposta non risulta costruttiva, ovvero non è una risposta.
Se sai la risposta ti prego di rispondere con significato fisico dimostrando
teoricamente che si può rallentare le OEM.
Comunque grazie per la risposta.
Leonardo
Tasslehof
> Se sai la risposta ti prego di rispondere con significato fisico dimostrando
> teoricamente che si può rallentare le OEM.
Beh, per quello che ne so io la velocita' di propagazione di un'onda e-m
e' pari a
v = 1/sqrt(eps * mu)
dove "eps" rappresenta la costante dielettrica e "mu" la perm. magn. .
Sapendo che
c = 1/sqrt(eps0 * mu0)
(eps0 e mu0 sono riferiti nel vuoto), basta trovare un mezzo, ad esempio,
con costante dielettrica superiore a quella del vuoto.
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|(O> |\ Fabio Cavaliere (Homebrew apprentice & GLUG member)
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Elio Fabri
> Mi immagino che all'interno di una struttura cristallina essendoci anche dei
> vuoti il fotone viaggi sempre a "c" e che magari sia costretto a percorre
> un'orbita non rettilinea e viene captato e ritrasmesso continuamente ?
> Come funziona di preciso, qual è il fenomeno che come effetto provoca una
> velocità inferiore?
1) Togliamoci dalla testa di poter dare una spiegazione con analogie
tipo "strade trafficate" e simili: codesta non e' fisica, ma solo
chiacchiere da bar.
2) Non e' possibile spiegare qui "di preciso" come funziona: ci vorrebbe
spazio, tempo e un po' di formule... Se vuoi andare piu' a fondo, prova
QED di Feynman, dove la cosa e' discussa. Ma tieni presente che dovrai
studiarlo con calma e pensarci su bene: nonostante le apparenze, e'
tutt'altro che facile.
Ora cerco di dirti quello che posso.
Escludiamo l'idea di percorsi non rettilinei. Invece entra in gioco il
fatto che il fotone incontra particelle cariche. Queste interagiscono
col fotone, e possono "diffonderlo" (il termine usuale inglese e'
"scattering").
Il fotone diffuso ha un'ampiezza che non e' in fase con quello
incidente, ma e' sfasata di 90 gradi. (Ricorda: l'ampiezza e' numero
complesso; Feynman la rappresenta come un vettore, ma fa lo stesso.)
Come sempre accade nel mondo quantistico, le ampiezze dei diversi
processi possibili si sommano, per cui il fotone si trova ad avere
un'ampiezza che e' la somma (vettoriale) dell'ampiezza iniziale piu'
quelle prodotte dalla diffusione su tutti gli elettroni.
Il fatto che queste siano a 90 gradi comporta che l'ampiezza risultante
e' ruotata rispetto a quella che si avrebbe nel vuoto, e la rotazione
aumenta con lo spazio percorso.
Il risultato e' che l'ampiezza in uscita appare uguale a quella che si
avrebbe su un percorso piu' lungo di quello effettivo, il che e' un
altro modo di dire che il fotone impiega piu' tempo ad attraversare il
mezzo.
Nota bene che tutto questo discorso si poteva fare senza parlare di
fotoni, ragionando su onde e.m. classiche: non avrei dovuto camnbiare
quasi niente: restava l'ampiezza dell'onda, la diffusione sfasata di 90
gradi, ecc.
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Elio Fabri
Dip. di Fisica "Enrico Fermi" - Univ. di Pisa
Sez. Astronomia e Astrofisica
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