Второй этап – это отражение фотона от стекла. Здесь имеется заметное сжатие единичной стрелки – от 1 до 0,2 – и половина полного оборота: поворот на 6 часов. (Эти числа кажутся сейчас произвольными: они зависят от того, отражается ли свет от стекла или другого какого-нибудь вещества. В третьей лекции я их тоже объясню!) Таким образом, второму этапу соответствует амплитуда длиной 0,2, направленная на 6 часов (полуоборот).
Последний этап – это движение фотона от стекла к детектору. Здесь так же, как и на первом этапе, сжатие отсутствует, но есть поворот единичной стрелки – допустим, расстояние немного меньше, чем на первом этапе, и стрелка указывает на 4 часа.
Теперь «умножим» последовательно стрелки
Рис. 41. Прохождение сквозь единственную поверхность также можно разделить на три этапа, со сжатием и/или поворотом на каждом этапе. Квадрат стрелки длиной 0,98 равен примерно 0,96, что дает 96 % вероятности прохождения (в сумме с 4 % вероятности отражения это дает все 100 % света).
В этом эксперименте возникает вопрос, который мы не рассматривали в первой лекции: что происходит с фотонами, летящими в
Первый этап такой же, как для фотона, летящего в
На втором этапе фотон проходит сквозь поверхность стекла: при этом не происходит никакого поворота, а только небольшое сжатие – до 0,98.
Третий этап – прохождение фотона сквозь внутренний слой стекла – включает добавочный поворот без сжатия.
Конечный результат – это стрелка длиной 0,98, повернутая в некотором направлении, и ее квадрат соответствует вероятности того, что фотон попадет в
Теперь давайте обратимся к частичному отражению от двух поверхностей. Отражение от передней поверхности будет таким же, как от единственной поверхности. Поэтому три этапа отражения от передней поверхности будут такими, как мы только что видели (см. рис. 40).
Рис. 42. Отражение от задней поверхности стеклянной пластинки можно разделить на семь этапов. На этапах 1,3, 5 и 7 происходит только поворот; на этапах 2 и 6 происходит сжатие до 0,98, а на этапе 4 – сжатие до 0,2. В итоге получается стрелка дли-ной 0,192, которую мы округляем до 0,2 (см. первую лекцию), повернутая на угол, равный полному повороту воображаемой часовой стрелки.
Отражение от задней поверхности можно разложить на семь этапов (см. рис. 42). Оно включает поворот, равный полному повороту часовой стрелки за время движения фотона по всему пути (этапы
Подводя итоги, сформулируем правила для отражения света от стекла и для прохождения света через стекло: 1) отражение из воздуха в воздух (от передней поверхности) сопряжено со сжатием до 0,2 и полуоборотом; 2) отражение от стекла в стекло (от внутренней поверхности) также включает сжатие до 0,2, но без поворота; 3) переход из воздуха в стекло или из стекла в воздух включает сжатие до 0,98 без поворота.