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universpider

铁虫 (初入文坛)

[交流] 为什么一个光子的能量是KT? 已有9人参与

为什么一个光子的能量是KT而不是1/2*KT?

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迎头痛击生活

新虫 (正式写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
我是学量子的,就我目前小白状态看来,光子是波色子,这一全同性质让他们倾向于抱在一起,通过观察测量一定数量的光子跃迁到基态,求解对应薛定谔方程,能解出光子体系基态能量,然后对光子计数,这样就知道了单光子的能量。还可以定性分析,利用能量时间不确定原理,知道光子的某种生存周期,比如在某态上存在的最多时间,超过这个时间它就掉到基态了,这样可算出光子最低能量,也许能在kt和1/2kt之间做出比较。(这些都是小白的想法,可行性还不知道)还有,光子自旋H(h一拔),电子才是1/2H,而宏观对应的h与微观对应的H之间通过2pi神奇地联系起来,h又和能量有关,或许与自旋有啥关系,只是我目前还不知道。

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12楼2017-05-20 09:15:14
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racoon01

专家顾问 (著名写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
你的问题提法似乎有误。一个光子的能量是$h\nu$. 若考虑热平衡状态的光子气体,其中的一个光子的平均能量为$KT$. 之所以不是$KT/2$,是因为光子对应着平面电磁波,它有两个独立的偏振自由度。
racoon
2楼2017-05-17 16:15:41
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yiluwangxi

木虫 (著名写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
引用回帖:
2楼: Originally posted by racoon01 at 2017-05-17 16:15:41
你的问题提法似乎有误。一个光子的能量是$h\nu$. 若考虑热平衡状态的光子气体,其中的一个光子的平均能量为$KT$. 之所以不是$KT/2$,是因为光子对应着平面电磁波,它有两个独立的偏振自由度。

我能否把这个问题补充清楚。
1 系统有很多自由度。1个具有一定偏振方向的平面波对应一个自由度。因为是电磁波,因此这个自由度是振动自由度。1个振动自由度的平均能量是KT。
2 一个振动自由度可以包含很多光子,每个光子的能量是 hba *omiga。因此一个自由度有多少能量由这个自由度的光子数决定。
3 因此我们只能说一个自由度的能量是KT,而不能说一个光子的能量是KT。
4 极高频率的自由度一般被冻结,这个自由度不分配能量,即这个自由度没有光子。

我这种说法不知道对不对,说出来,大家研究下。
3楼2017-05-17 21:23:39
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18570422113

新虫 (著名写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
楼上二位爷...说人话。

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凡是不能说的,务必保持沉默!
4楼2017-05-17 21:43:38
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