عنوان پایان‌نامه
تابع موج فوتون
- رشته تحصیلی
- فیزیک -ذرات بنیادی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 5188
- تاریخ دفاع
- ۲۷ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- وحید اناری
- استاد راهنما
- حسین محسنی سجادی
- چکیده
- طبیعت نسبیتی فوتون باعث می‌شود که این ذره عملگر موقعیت خوش‌تعریفی نداشته باشد. این موضوع موجب شده است تا برخی از فیزیکدانان اساسا وجود تابع موج فوتون را انکار کنند. در این پایان‌نامه سعی شده است تا با رویکردی متفاوت تعریفی از تابع موج فوتون ارائه گردد به گونه‌ای که این تابع شامل تمام اطلاعات مورد نیاز برای به دست آوردن کمیات مهم فیزیکی باشد. به این ترتیب توصیف ما از تمام ذرات به صورت وحدت‌یافته‌ای در خواهدآمد. در اینجا از نظریه‌ی فیزیکی جدیدی استفاده نشده، بلکه با استفاده از شکل مختلط معادلات ماکسول تابع موجی برای فوتون پیشنهاد می‌کنیم، سپس با استفاده از تبدیل فوریه، تابع موج را در فضای تکانه بازنویسی می‌کنیم. تابع موج به‌دست آمده با تابع موجی که از روش های دیگر به‌دست می‌آید کاملا منطبق است. با تعریف ضرب اسکالر برای تابع موج پیشنهادی و مقایسه‌ی مقادیر چشمداشتی کمیت‌های مختلف با روابط الکترومغناطیس کلاسیک، عملگرهایی برای فوتون به دست می‌آیند که با عملگرهای کوانتومی شناخته شده یکسان می‌باشند. با مقایسه‌ی فرمولبندی‌های مختلف دیگر (اسپینوری، هیدرودینامیکی و...) برای این تابع موج، مشخص می‌شود که این تعریف مزایای فراوانی دارد. در نهایت حل برخی از مسائل ویژه مقداری را برای فوتون ارائه خواهیم کرد. کلیدواژه: فوتون، تابع موج، جایگزیدگی، عملگر موقعیت، معادلات ماکسول
- Abstract
- Having a relativistic nature, photon does not have a well-defined position operator. Consequently, some physicists deny the existence of the photon wave function. In this thesis we have tried to define the photon wave function from a different point of view, so that this function includes all the necessary information needed for obtaining important physical quantities. As a result, we could unify our description of all particles. We have not used any novel physical theorem, but using complex form of Maxwell equations we are proposing a wave function for photon. Then we have used Fourier transform in order to rewrite the wave function in momentum space. The resulting wave equation is in complete coincidence with the wave equation which is obtained from other methods. By defining the scalar product for the proposed wave function and comparing the expectation values of different quantities with classical electromagnetic relations, we could obtain operators for photon which are analogous to the known quantum operators. By comparing other formalisms (Spinor, hydrodynamical, etc) for this wave function, we recognize that this definition has various advantages. Finally we solve some eigenvalue problems for the photon. Keywords: Photon, Wave function, Localization, Position operator, Maxwell's equations
