Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

До какой минимальной скорости теоретически можно замедлить фотон?

Фотоны движутся со скоростью света, но, например, в конденсате Бозе-Эйнштейна они замедляются. Насколько сильно можно снизить скорость этих частиц, оставаясь в рамках физически возмножного?

ФизикаФотоныЭлементарные частицы
Никита Шевцев
Физика
  · 26,5 K
Сусанна Казарян, США, Физик  · 9 февр 2021

Да, "замедлить" фотон возможно вплоть до теоретического предела в несколько метров в секунду (см. здесь), но это уже будет другой фотон. Проблема в том, что надо разделять скорость света (в вакууме) и скорость распространения света в прозрачных средах. Распространение света в среде зависит от диэлектрических и магнитных свойств среды и, с точки зрения квантовой физики, состоит из двух последовательных подпроцессов: возбуждение атомов среды поглощением фотонов и переизлучение фотонов атомами среды (релаксация атомов). Эти процессы требует времени, что приводит к уменьшению скорости распространения света в прозрачной среде.

Как следует из экспериментов, сильное замедление прохождения света (~ 17 м/сек) достигнуто в сверх охлаждённой среде из атомов натрия в состоянии Бозе-Эйнштейновского квантового конденсата. Так называемые "остановки света", полученные тем же способом, но на атомах рубидия, можно назвать просто "фокусом", хотя они и выполнены группами из Гарварда и Кембриджа. В этих экспериментах одним лазером возбуждают атомы конденсата, а затем, через некоторое время другим лазером снимают это возбуждение переизлучением.

Резюме: Скорость распространения света в среде зависит от свойств среды и всегда меньше скорости света в вакууме. Скорость распространения света в среде (c = 1/√(εμ)) может быть уменьшена изменением диэлектрических (ε) и магнитных (ε) свойств среды. Остановка света — это просто поглощение света (переход атома в возбужденное состояние). Возбуждение атома может быть снято переизлучением света искусственно или самопроизвольно.

2 эксперта согласны
Замедление скорости света в средах это некоторая условность. Точно ли о скорости фотона там речь? Фотон летит... Читать дальше
Кандидат технических наук, предприниматель, генеральный директор научно-исследовательской...  · 9 февр 2021  · ag-sorb.ru

Если среду, в которой летят фотоны, охладить до температуры жидкого гелия (придется использовать сверхсильные магнитные поля), то фотоны можно замедлить до видимой скорости. Я знаком с ученым, который изучает такие эффекты.

Научный консалтинг, решение проблем отходов производств, нефтесорбентыПерейти на ag-sorb.ru

Андрей, будем рады видеть изучающего эти эффекты специалиста в рядах наших редакторов)

Инженер. Увлекаюсь физикой, информатикой.  · 16 авг 2022
И теоретически и практически скорость фотона равна ровно C при любых условиях. Т.е. фотон абсолютно невозможно замедлить. Если вы говорите о замедлении скорости распространения световых волн в прозрачных средах относительно скорости света в вакууме, то это совершенно другая тема и к скорости фотона отношения имеет мало, так как при этом явлении фотоны продолжают... Читать далее