2018-03-03
Действительно ли теория фотоэффекта Эйнштейна, где свет понимается как фотоны, лишает силы интерференционное толкование опыта Юнга?
Решение:
Вопрос о взаимодействии света с веществами в области фотоэффекта привел Эйнштейна к корпускулярной, фотонной теории света, как к единственному решению вопроса. Применим ли квантовый подход к явлениям интерференции света, проявляющейся, например, в опыте Юнга?
Рассмотрим по отдельности два случая: случай большой и малой интенсивности света, проходящего через щели в опыте Юнга. При достаточно большой интенсивности света без идеи интерференции нельзя обойтись и при квантовом подходе. Дело в том, что под корпускулярными свойствами света приходится понимать неделимость фотона при любых воздействиях. Можно сказать также, что наиболее вероятный путь фотона лежит в направлении интерференционных максимумов, а наименее вероятный в направлении минимумов. Таким образом, в среднем поток фотонов распределяется так, как этого требует волновая интерференционная картина. Иначе говоря, если интерференция и дифракция света не сопровождаются потерей энергии, то при достаточной интенсивности света его корпускулярные свойства проявляться не будут, хотя это и не означает, что свет ими не обладает вообще.
Точность интерференционного метода уменьшается с уменьшением интенсивности света, когда начинают сказываться флюктуации интенсивности. Чем меньше интенсивность света, тем резче проявляется корпускулярный характер процесса распространения света. Таким образом, если волновая концепция может быть сохранена при любой интенсивности проходящего через щели света, то при малой интенсивности она просто не даст возможности точно предугадать, в какой именно точке экрана проявятся остающиеся справедливыми условия дифракционных экстремумов.