根据麦克斯韦的电磁理论,为什么我们看不到指南针在灯泡的存在下发生偏转呢?

时间:2020-09-22 09:29:54   作者:
如果你向罗盘发射一束可见光激光,它会在指南针上产生一种振荡的磁力,但由于可见光的频率在100万亿赫兹左右,指针本身产生的任何振荡都是无法察觉的。换句话说,磁针可能会受到一种力,使它顺时针转动几飞秒,磁场就会改变方向,使它逆时针转动。所以它不会移动到你看不见的地方。

一个普通的灯泡甚至不产生相干光,这意味着在每一点接受光,电场和磁场没有任何特定的方向,即使在特定的时刻。你可能会说:等一下,如果是这样的话,那光是怎么来的呢?实际上,在罗盘指针点附近的每一个瞬间,都有一些光子符合被吸收的条件。场的不同分量不能同时对角化,所以不存在光子具有确定的场方向。由于普通灯泡产生光的方式,每个光子实际上会有这样一种状态,即它的磁场在一个特定方向被观察到的概率在所有垂直于径向矢量的方向上都是相等的。当光子被吸收时,罗盘指针“观察”它的磁场方向。然而,它同时吸收的不同光子彼此之间是不相关的,因此其中一半将顺时针推动它,另一半将逆时针推动它。所以针根本不会动。
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