אז מה עושים שם באוניברסיטה? פרק 4: לא עוצר בצהוב – על אופטיקה לא לינארית

נפגשתי עם גיל פורת כדי לשאול אותו מה עושים שם באוניברסיטה.

איור 1: עקומה גאוסית דו-מימדית להמחשת פילוג האור בקרן. ערכים במרכז גבוהים, ונעשים נמוכים ככל שהמרחק מהמרכז רב יותר. המקור לתמונה: ויקיפדיה.
איור 1: עקומה גאוסית דו-מימדית להמחשת פילוג האור בקרן. ערכים במרכז גבוהים, ונעשים נמוכים ככל שהמרחק מהמרכז רב יותר. המקור לתמונה: ויקיפדיה.

נפגשתי עם גיל פורת כדי לשאול אותו מה עושים שם באוניברסיטה.

גיל הוא סטודנט לדוקטורט בהנדסת-חשמל. את עבודת המחקר שלו הוא מבצע במעבדה לאופטיקה לא לינארית של פרופ' עדי אריה באוניברסיטת תל-אביב. הוא מתגורר בתל-אביב עם אשתו ששוקדת גם היא על עבודת הדוקטורט שלה בתחום מדעי-המחשב. גיל אוהב מאוד מדע-בדיוני, ובעבר היה מעורב בארגון כנסים בנושא.

גיל, אז מה אתם עושים שם?

המעבדה שלנו עוסקת בתחומים שונים של אופטיקה, כלומר חקר האור והאינטראקציה של אור וחומר, ובמיוחד בתחום שנקרא 'אופטיקה לא לינארית'.

מהי אופטיקה לא לינארית? במה היא שונה מאופטיקה רגילה?

כולם יודעים שחומר משפיע על אור, למשל החזרת אור ממראה, שבירת קרני האור בכניסה למים או ריכוז קרני האור בעקבות מעבר דרך עדשה. מה שלא כולם יודעים זה שאור יכול להשפיע על חומר ולשנות את תכונותיו. כך למשל, אם נקרין על גביש אור חזק מאוד ומרוכז בשטח קטן, למשל בעזרת לייזר, ישתנה האופן בו משפיע אותו גביש על האור העובר בו. כלומר, נוצר מצב בו האור משפיע בעקיפין על עצמו.

תוכל לתת דוגמא לתהליך כזה?

כן, ישנו למשל אפקט שנקרא מיקוד עצמי (self focusing). הקרנת אלומת לייזר רבת עוצמה על חומר גורמת למקדם השבירה של החומר להשתנות. ככל שהעוצמה חזקה יותר, כך מקדם השבירה גָדֵל יותר. נניח שאנו מקרינים על החומר אלומה שבה עוצמת האור חזקה במרכז ונחלשת בצדדים (ראו איור 1). מקדם השבירה של החומר ישתנה בהתאם לפילוג האור, כלומר גבוה במרכז ונחלש לצדדים. דבר זה גורם לחומר להתנהג כמו עדשה ולרכז את אלומת האור ששלחנו ושגרמה במקור לשינוי.

כדאי להזכיר גם שאפשר לקבל שינוי צבע, למשל ניתן להקרין על גביש קרן לייזר בתחום האינפרא-אדום ולקבל ביציאה קרן לייזר ירוקה (הכפלת תדר). ואפשר גם לסכום צבעים (=תדרים), כלומר להקרין שתי קרני לייזר בתדרים מסוימים ולקבל ביציאה קרן בתדר שהוא הסכום של תדרי הכניסה.

מדוע מתרחשים כל האפקטים הלא לינארים האלה?

ניתן לחשוב על אור הנכנס לחומר שקוף כמוזיקת מעליות נעימה המעוררת את האלקטרונים. המוזיקה מתונה והאלקטרונים נעים לפי הקצב שלה. ריקוד זה גורם לפליטה של קרינת אור בתדר של האור שנכנס. לעומת זאת, ניתן לדמיין הקרנת אור חזק מאוד לתוך החומר כמוזיקה חזקה ורועשת עד כדי כך שהיא גורמת לאלקטרונים לאבד את הקצב ולפצוח בריקוד סוער המערבב מקצבים שונים. אלקטרונים אלה יפלטו אור בעל תכונות שונות משל זה שנכנס.

האם זה עובד עבור כל חומר?

לא, זה תלוי בכמה גורמים. חלק מהתופעות (כמו מיקוד עצמי) יכולות להתרחש באופן עקרוני בכל חומר שקוף, אך דרושה עוצמת אור גבוהה במיוחד על מנת לצפות בהן. חלק אחר של התופעות יכולות להתקיים רק בגבישים בעלי תכונות מבנה מתאימות.

בכל מקרה, כאשר מדובר בשינוי צבע, בדרך כלל לא יתקבל כלל אור בצבע החדש במוצא. הסיבה לכך היא שגלי האור 'החדש', המתעוררים באזורים שונים בגביש, אינם מסונכרנים זה עם זה. כתוצאה מכך מתרחש תהליך מחזורי שבו האור נכנס לגביש, נוצר מעט אור 'חדש', ולאחר מכן האור 'החדש' מומר בחזרה לאור 'הישן'. בגבישים מסוימים, ניתן להתגבר על תופעה זאת בעזרת תכנון קפדני של הגביש שיגרום לסנכרון, כך שעוצמת האור 'החדש' תלך ותגדל לאורך מסלול התקדמותו בגביש (למעוניינים להעמיק: Quasi-phase-matching).

על מה אתה עובד בתחום?

אחד הפרויקטים שעבדתי עליהם הוא הדגמת אפקט קוונטי ידוע בעזרת אופטיקה לא לינארית. מקור ההשראה לפרויקט הגיע מדר' חיים סוכובסקי שהראה כי ניתן לקחת אפקט ידוע מפיזיקה אטומית וליישם אותו בעזרת לייזרים ואופטיקה לא-לינארית.

מה הקשר בין כל הדברים האלה?

איור 3: איור סכמטי של המערכת המדלגת על רמה 2 הצהובה.
איור 3: איור סכמטי של המערכת המדלגת על רמה 2 הצהובה.

בכל המערכות האטומיות האלה האלקטרונים יכולים לקבל רק ערכי אנרגיה מסוימים, כלומר רמות האנרגיה המותרות הן בדידות. כאשר מדובר בלייזרים בגביש, ישנם צבעים מסוימים בלבד שיכולים להתקבל כתוצאה מתהליך לא-ליניארי. כלומר, הצבעים המותרים הם בדידים.

מהו האפקט הקוונטי שאותו רציתם לממש בעזרת אופטיקה לא לינארית?

נתמקד בשלוש מתוך אותן רמות בדידות. ניתן להעלות אלקטרון הנמצא ברמה התחתונה אל הרמה העליונה בשני שלבים: מתן אנרגיה שמתאימה להעברתו מרמה 1 לרמה 2, ואז מתן אנרגיה שמתאימה להעברתו מרמה 2 לרמה 3 (ראו איור 2). יש לשים לב שמכיוון שרק שלושת הרמות האלה אפשריות, אז מתן כמות אנרגיה לא מתאימה, לא תאפשר את מעבר האלקטרון בין הרמות. כמו כן, מכיוון שהאלקטרון 'שואף' להיות ברמה הנמוכה ביותר האפשרית, נצטרך לבצע את השלב השני לפני שהוא חוזר באופן ספונטני מרמה 2 לרמה 1.

אם נדמיין רמזור שבו האור הירוק נדלק כאשר יש אלקטרון ברמה 1, האור הצהוב עבור אלקטרון ברמה 2 והאור האדום עבור אלקטרון ברמה 3, הרמזור יחל בירוק, יעבור לצהוב ויסיים באדום (ראו איור 2).

כעת, מה אתה חושב שיקרה אם ראשית ניתן לאלקטרון אנרגיה גבוהה מידי עבור המעבר מ-1 ל-2, ולאחר מכן, ניתן לו אנרגיה נמוכה מידי עבור המעבר מ-2 ל-3, אך נדאג שסכום האנרגיות שהכנסנו מתאים להפרש בין רמה 1 ל-3 (ראו איור 3)?

האינטואיציה אומרת לי שמכיוון שהמעבר הראשון לא יכול להתקיים, אז האור ברמזור יישאר ירוק.

אז בוא נניח את האינטואיציה בצד. מה שבאמת יקרה הוא שהאלקטרון יגיע לרמה שלוש מבלי שיהיה ברמה 2. כלומר הרמזור יתחיל בירוק ויעבור ישירות לאדום ללא צהוב, וזה למרות שהמעבר נעשה בשני שלבים, לכאורה על-ידי מעבר במצב אנרגיה אסור.

 

אוקיי, מוזר מאוד, וכיצד מימשתם את האפקט בעזרת אופטיקה לא לינארית?

בעצם החלפנו את רמות האנרגיה מהדוגמא הקוונטית בצבעים של לייזרים. אנו מקרינים קרן לייזר לתוך הגביש שהיא אנלוגית לאלקטרון ברמה 1, ואז סוכמים אותה פעמיים עם קרני לייזר אחרות, בדומה להוספת אנרגיה לאלקטרון על מנת להעבירו לרמה גבוהה יותר.

את הגביש תכננו כך שפעולות הביניים של סכימת התדרים לא יהיו יעילות, ולכן לא נקבל את תדר הביניים של החיבור ביציאה. אך את תדר הסכום הכולל כן קיבלנו ביציאה. כלומר, בדומה לדוגמא הקוונטית, עלינו לראש הסולם מבלי לדרוך על השלבים באמצע. בפועל הכנסנו למערכת לייזר באינפרא-אדום האמצעי (אורך גל 3µm) וקיבלנו ביציאה אך ורק קרן לייזר כחולה (452 nm), שהיא תוצאת חיבור התדרים (ראו תמונה).

כך הראנו שהרעיון הזה ניתן ליישום בניסוי אופטי. כמו כן, מעבר למדע הבסיסי, יש לנו גם כמה רעיונות לשימושים מעניינים, אך זה כבר נושא לשיחה אחרת.

תמונה 4: קרן לייזר אינפרא-אדומה שהומרה לקרן לייזר כחולה באמצעות התהליך המתואר למעלה ומוקרנת על מסך בחדר חשוך. המקור לתמונה: גיל.
תמונה 4: קרן לייזר אינפרא-אדומה שהומרה לקרן לייזר כחולה באמצעות התהליך המתואר למעלה ומוקרנת על מסך בחדר חשוך. המקור לתמונה: גיל.

אני אשמח להפגש ולשוחח עם כל תלמיד מחקר (אולי אתם?) שמוכן להשתתף ולספר לי קצת על מה הוא עושה (והכול במחיר של שיחה לא יותר מידי ארוכה). תוכלו ליצור איתי קשר דרך טופס יצירת קשר.

זה הזמן לספר לכולם מה אתם עושים, אולי הפעם הם גם יבינו

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

25 תגובות

  1. אני בדיוק עושה פרויקט על חלק מהנושא, עם הדוגמאות הפשוטות שהבאת עזרת לנו מאוד!
    תודה 🙂

  2. תודה אהוד. אכן, מדובר באור מהפולס עצמו שעובר החזרה ומגיע למצלמה.

  3. גיל,
    אני מקווה שאינך נבוך מהתגובות של אחד המגיבים כאן. הוא ידוע ביחס והגישה המתנשאת שלו כלפי אחרים שלמדו ויודעים לא פחות טוב ממנו (אני לא מדבר על עצמי).
    שוב סליחה, ותודה.

  4. ישראל,

    אין לי ידע בנושא אבל מבחינה פיסיקלית לא מצלמים ממש פולסים של אור אלא מדובר באור
    מהפולס עצמו שעובר החזרה ומגיע למצלמה. באתר שקשרת אליו מהירות המצלמה היא
    אחד חלקי עשר בחזקת 12 השניה אבל באמצעים חישוביים מצליחים לשחזר פולסים
    המהירים פי אלף ממהירות הצילום.

    לגבי הקישור שלך חשבתי לתומי כי מהירות המצלמה נקבעת על פי האלקטרוניקה שלה
    והנחתי שמודבר באוסף קבלים מצלצמת ccd, אבל מסתבר כי מדובר בטכניקה שונה

    קורא,

    דווקא את תופעת הטרחנות בתחום המתמטיקה איני מכיר יצא לי להחשף הרבה
    לטרחנות בתחום הפיסיקה שם לכל אחד ללא קשר להשכלתו יש את התאוריה
    הגדולה שלו. חבל רק שאין אף אחד באתר שכבר מצא תרופה לסרטן …
    כנראה בביולוגיה טרחנות פחות נפוצה.

  5. אהוד, זה מטריד אותך?

    כבר קראתי כאן הודעות של גאונים הפוסלים את כל הפיזיקה המודרנית בטענה שזו "לא מסתדרת להם בראש", ומנסים ליצור פיזיקה חדשה שתסביר את התופעות בחזית המדע. ועל סמך מה? כנראה שכלום. השכלה פורמלית אין להם.
    בסופו של דבר זה בסה"כ עוד פן של תופעת הטרחנות הכה מוכרת ברשת מתחום המתמטיקה.

  6. שאלה לגיל או אהוד או לכל מי שיודע.

    למיטב ידיעתי, ניתן לצלם פולסים של אור בתנועה. לדוגמה:

    http://web.media.mit.edu/~raskar/trillionfps/

    האם ידועים לכם פרטים טכניים, לדוגמה מהי התדירות המינימלית של מצלמת הסטילס? כיצד אוכל לערוך בעצמי נסיון כזה? איפה ניתן להשיג ציוד? עלויות? האם אפשר לדוגמה להוריד אפליקציה לאייפד? האם יש איזו מקבילה שבאמצעותה ניתן לערוך ניסוי דומה אבל בגלי רדיו במקום אור?

    ידוע לי שצילומי פולסים של אור החולפים דרך מי חלב נעשו כבר לפני 40 שנה באמצעים מכניים בלבד.

    תודה.

  7. גיל,

    אני רואה כי לא נעלבת מהתגובה הראשונית לה זכית
    "גיל פורת
    אז, קודם כל: "פוטונים…" כן "…עושים אינטראקציה זה עם זה באופן ישיר."
    ולכן בעצם אין טעם לדיון.

    אותי הטריד היחס והגישה שהתבטאתו בתגובה. דוקטורנט לפיסיקה לומד שנים
    רבות ועוסק בתחום מסוים עליו הוא מתראיין.
    פתאום מגיח משהו שכל השכלתו מסתכמת בקריאת אתר או שניים בוויקפדיה ומערער
    על דבריו ועוד קובע בנחרצות כי הדוקטורנט טועה. איני סובל את הגישה
    שכל מי שקרא ספר מדע פופאלרי רואה עצמו למומחה מטעם עצמו. אני מניח
    כי הקביעה הנחרצת של אותו מגיב
    "אז, קודם כל: "פוטונים…" כן "…עושים אינטראקציה זה עם זה באופן ישיר."
    באה כי הוא לא קרא את הכתבה ולא הבין כי אתה מתראיין בה הוא פשוט
    חשב שהוא מתקן מגיב אחר אבל גם במקרה זה דרושה מעט צניעות
    אם אינך מבין בתחום מסוים אל תגיב עליו בנחרצות. בסופו של דבר
    אני רואה כי אותו מגיב הבין שטעה והחליט לתקן את דרכיו במקרה זה
    ואני מקווה שגם להבא וכי הוא למד לקח אם כי אני מסופק ולכן שוב
    תודה על ההסברים ועל נכונתך להתראיין ולהסביר את מחקרך.

  8. גיל פורת,
    אני אתנצל, על תגובותיו של מי שגרר אותך לטלנובלה הזאת. ואני רוצה להודות לך על הסבריך, ועל השקעת זמנך בהתייחסות לתגובות המופיעות לכתבה.
    אני שמח שזיהית את הדילמה של הסמנטיקה, כפי שהיא מופיע בתגובות השונות.
    כמובן שחשוב לבאר, שהמשפט –
    "הסתברות ששני פוטונים יתנגשו היא קטנה ביותר, לרוב הם רק יחלפו אחד על פני השני. במקרה שהם יתנגשו, יהיה כמובן שימור תנע ואנרגיה" – מתוך הקישור שהבאתי בתגובתי מקודם, מסביר יפה את כוונתי במשפט: "פוטונים…" כן "…עושים אינטראקציה זה עם זה באופן ישיר."

    כמובן שאלו (ושוב אני מודה לך ששמת לב) שלא שמים לב לסמנטיקה, יכולים לעשות טעות ולכתוב משפט כמו: "שני פוטונים אינם יכולים להתנגש…" המובא כאן:
    https://www.hayadan.org.il/dont-stop-at-yellow-230712/comment-page-1/#comment-351876

    ועל כן חשוב להבהיר, שכפי שהבנת, הפוטונים אכן יכולים להתנגש – אך בסבירות נמוכה.
    אך השימוש היאה והנאות בשפה ובמושגים, נדרש גם מאלו שלא רק לומדים אלא גם מאלו (או החושבים שהם..) שמלמדים אחרים.
    תודה.

  9. גיל,

    חשוב להבהיר שוב לקוראים כי פוטונים אינם יכולים לעשות בינהם אינטראקציה.
    כיוון שפוטונים הם קוונטות של השדה האלקטרו-מגנטי ואינם נושאים מטען אין הם יכולים
    לבצע אינטראקציה. פוטונים מבצעים אינטראקציה עם חלקיקים נושאי מטען חשמלי.

    לגבי חלקיקים שזורים אין בינהם אינטראקציה. משתמשים באינטראקציה בכדי
    לשזור חלקיקים אבל לאחר מכן לא ניתן לדבר בשפת החלקיים אלא בשפת המצב
    השזור, אני מניח כי מה שאני כותב אינו ברור למי שלא למד קורס או שניים
    בתורת הקוונטים אבל אני גם מניח כי אתה מסכים עם הקביעות הנ"ל.
    מה הן הקורלציות בין חלקיקים שזורים אין מדובר במעבר אנרגיה או תנע אלא
    בקורלוציות גרידא.לדוגמא ברגע שהתנע של חלקיק אחד נמדד התנע של
    החליקי השני נקבע לפני כן לא היה לו ערך כלשהו. הצורה הנאיבית הלא
    נכונה מניחה כי ברגע שהתנע של חלקיק אחד נקבע הוא מעביר מהתנע
    שלו לחלקיק השני כך שישמר התנע הכולל. ניתן להוכיח זאת בניסוי עם
    זוג חלקיקי EPR הנמצאים האחד מחוץ לקונוס האור של השני ולכן
    מדידה ל האחד לא יכולה להעביר תנע או אנרגיה לחלקיק השני. לטעמי
    מי שאינו מבין זאת אינו מבין את תורת הקוונטים.

    אשמח לשמוע אם אינך מסכים לטענות שהצגתי.
    רק כדי להביר את אי-ההבנה בתגובות אצטט את אחת התגובות הראשונות
    שהיא בפרוש מוטעה ואני מצטט:

    "גיל פורת
    אז, קודם כל: "פוטונים…" כן "…עושים אינטראקציה זה עם זה באופן ישיר."

  10. ר. ח רפאי.ם ואהוד
    אני חושב שההסבר שבקישור שמופיע בהודעה האחרונה של ר.ח רפאי.ם הוא טוב, ועד כמה שאני רואה הוא מתאים למה שאהוד כתב.

    אני חושב שיש ביניכם אי-הבנה שנובעת מהגדרות שונות לאותם מושגים. אני מצטער אבל אני מתקשה לפתור את הסבך ולמצוא איפה בדיוק נמצא חוסר התיאום ביניכם, במיוחד כאשר אנחנו מתקשרים באמצעות טקסט (ותרגום מושגים לעברית מוסיף עוד אי-בהירות).

  11. גיל,
    אני מקווה שעדיין לא הלכת לישון והספקת לקרוא את תגובתו של אהוד. ובמידה וכן, אז חשוב להבהיר:
    שהקורלציות אינן נמדדות עם מכשיר לייזר דרך הדפדפת של "דפרון". חשוב להדגיש זאת.
    הקורלציות הן, 'ההגדרות שקוראים', במחברת, של ערכים פיזיקלים הנמדדים בפועל כדרך אינטרקציה בין חלקיקים, ושהיא (במקרה דנן) שימור התנעים והאנרגיה של החלקיקים.

  12. גיל,

    אגב מה דעתך על ההסבר הבא המסביר מדוע שני פוטונים לא יכולים לבצע אינטראקציה.
    קיימים בטבע 4 כוחות שדרכם חלקיקים יסודיים מקיימים אינטראקציה. הכוח הרלוונטי
    לפוטונים שהינם חסרי מסה גרווטציונית הוא הכוח האלקטרומגנטי. הכח האלקטרומגנטי
    הוא כוח בין שדה למטען כיון שפוטון הוא חסר מטען לא יכול לפעול עליו כח אלקטרומגנטי.
    אותו הטיעון מסביר גם כי לא ניתן לשנות את מסלולה של קרן אור באמצעוצ שדה מגנטי.

    האם יש לך הסבר אחר פשוט יותר מדוע שני פוטונים אינם יכולים לבצע אינטראקציה
    שלא דרך חומר?

  13. גיל,
    אני חושב שהענין לא הובהר דיו. שני פוטונים אינם יכולים להתנגש או
    לבצע אינטראקציה שלא דרך חומר לדוגמא מעברי אנרגיה באטומים
    או דרך יצירת זוג חלקיק אנטי-חלקיק מהוואקום.

    שזירה אינה אינטראקציה כפי שיודע כל מי שלמד טיפה פיסיקה.
    שזירה מדברת על קורלציות בין מדידות לא על מעבר תנע ואנרגיה
    בין חלקיקים נפרדים. אם ניתן לדבר על חלקיקים נפרדים לא מדובר
    בשזירה ואם מדובר במצב שזור לא ניתן לדבר על האינטראקציה
    בין חלקיקים התאורים הם כמדומני קומפלמנטריים.

    אני הרמתי ידיים מלנסות להסביר את הנושא אולי אתה
    תצליח יותר טוב ממני.

  14. ר. ח רפאי. ם
    אני לומד באוניברסיטת תל-אביב, לא שמתי לב לטעות.

  15. כמו כן- הודית לאהוד על ההערות. אני מבין שאתה לומד במכון וויצמן, ולא תל-אביב, כפי שכתוב?

  16. הסבר אחרון להדיוטים,
    חשוב לא לבלבל בין סמנטיקה לבין הגדרות של ערכים פיזיקליים.

    גיל פורת,
    שלא תבין אותי לא נכון, מדענים כמוך עומדים בחזית של המדע הישראלי. ובזכותכם המדע במדינת ישראל הוא – כפי שהוא. אני מעריך אותך על כך.
    תודה לך על ההפניה לערך בויקיפדיה. רצוני היה לחדד את ההבנה של הקוראים שלא מבינים על מה מדובר והני מקווה שהצלחתי בכך.
    מה שהיה לי חשוב להדגיש זה את ההבדל הסמנטי בדבריך. שהוא, כפי שרשמת:
    "אכתוב רק ששזירת פוטונים נעשית על-ידי אינטראקציה עם חומר."
    ו- "לא עשיתי הקבלה בין חומר לפוטון. כתבתי שפוטון עושה אינטראקציה עם חומר."

    ראוי היה אם אתה רושם 'פוטון' – שתרשום 'אלקטרון' (ולא 'חומר'). אפילו שהיה יכול להיות גם 'חלקיק-חומר' שונה.
    ולגבי השזירה, רק רציתי לציין ששני פוטונים אכן יכולים להתנגש ואכן יכולים לבצע 'קשר ישיר' או 'אינטרקציה' (כפי שרשמת אתה). והתבססתי על הסמנטיקה הלוגית בדבריך ולכן כתבתי: שחוקי שימור התנע והאנרגיה הן ה'אינטרקציה' או 'קשר ישיר' בין פוטונים (שאכן יכולים להתנגש אומנם בהסתברות נמוכה).
    תודה על התייחסותך.

  17. ר.ח רפאי.ם
    אני חושב שיש כאן אי-הבנה לגבי המושג "אינטראקציה". תופעות הקשורות להתאבכות אינן נחשבות אינטראקציה (אין יצירה או השמדה של פוטונים, אין החלפת אנרגיה בין אופני תנודה שונים של שדות). אני לא רוצה להיכנס לפרטים לגבי שזירה קוונטית. אכתוב רק ששזירת פוטונים נעשית על-ידי אינטראקציה עם חומר. פרטים אפשר לקרוא כאן:
    http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A9%D7%96%D7%99%D7%A8%D7%94_%D7%A7%D7%95%D7%95%D7%A0%D7%98%D7%99%D7%AA

    לא עשיתי הקבלה בין חומר לפוטון. כתבתי שפוטון עושה אינטראקציה עם חומר. פוטונים שונים שעושים אינטראקציה עם אותו חומר משפיעים על החומר ומושפעים ממנו באופן ישיר, כך שבאופן עקיף הם משפיעים זה על זה.

    אהוד
    תודה על ההערות.

  18. לעתים צריך לפרט במדויק עבור קטני האמונה ולצערי איני אוהב לצטט
    מוויקפדיה כי הרבה מהידע שם הוא שטחי אבל לפעמים אין ברירה.
    בערך Two-photon physics כתוב:
    "From quantum electrodynamics it can be found that photons cannot couple directly to each other"

    מסקנה כשמשהו עושה דוקטורט במכון ויצמן כמו גיל רצוי לכבד את הידיעות שלו במיוחד בתחום בו
    הוא עוסק.

    כמו כן חשוב להבין את ההבדל בין אינטראקציה לקורלציות. והמשכיל בעת ההיא ידום.

  19. חשוב גם לציין בפני ההדיוטות (על מנת שלא יהיו בילבולים):

    בזמן שזירה קוונטית הפוטונים בעצם מקיימים בינהם קשר ישיר שהוא שימור התנעים והאנרגיות.

    ועוד חשוב לחדד:

    שהפוטון מקיים אינטרקציה – לא עם חומר – אלא עם אלקטרון ולפטונים אחרים ועוד כמה…

  20. גיל,

    תודה שטרחת וספרת על מחקרך באוניברסיטה. כמובן שפוטונים לא עושים אינטראקציה
    זאת הרי יודע כל בר-דעת בנוסף חשוב להסביר להדיוטות את ההבדל בין שזירה קוונטית לאינטראקציה
    כיוון שניתן להתבלבל בינהם.

    כקוריוז אגב נדמה לי כי פוטונים יכולים לבצע אינטראקציה לא רק דרך חומר ממש אלא גם דרך הואקום
    דרך תהליך של יצירת זוג וירטואלי של אלקטרון פוזיטרון.

  21. גיל פורת
    אז, קודם כל: "פוטונים…" כן "…עושים אינטראקציה זה עם זה באופן ישיר."
    קרא (דוגמה אחת) כאן:
    https://www.hayadan.org.il/fat-photon-in-weizmann-1605102/

    "פוטונים עושים אינטראקציה עם חומר, המתפקד כמעין מתווך ביניהם." – ההקבלה בין חומר לפוטון בהקשר הזה הוא לא מדוייק. ולדעתי אפילו שגוי.

  22. קודם כל, חשוב להבין שפוטונים לא עושים אינטראקציה זה עם זה באופן ישיר. פוטונים עושים אינטראקציה עם חומר, המתפקד כמעין מתווך ביניהם.

    אפקטים לא-ליניאריים עם פוטונים בדידים אכן הודגמו באופן נסיוני. בדרך כלל החומר המתווך הוא גז דליל בעל תכונות מתאימות לאפקט מסוים.

  23. האם נצפה באיזושהי מעבדה בעולם אפקט לא ליניארי בין פוטונים בדידים?

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן