Почему энергия фотона зависит только от частоты и не зависит от амплитуды?
Частота световой волны это цвет. Амплитуда это яркость. Правильно? Или яркость это количество фотонов? А как быть в радиотехнике -- там есть амплитудная модуляция, значит амплитуда у электромагнитных волн всё таки независимая?
Амплитудная модуляция - значит, количество излучаемых квантов меняется во времени, поскольку энергия каждого кванта зависит только от частоты. И яркость, точнее сила света или излучаемая мощность, при постоянной частоте зависит только от количества излучаемых квантов.
Кванты радиоволн отличаются от квантов видимого света только энергией каждого кванта, а она находится в прямой зависимости от частоты излучения. А вот амплитуда волны зависит от количества квантов.
Слово квант означает минимальная порция, минимальное количество.
Фотон это квант электромагнитного поля, то есть это минимально возможная порция электромагнитного поля на данной частоте. Поэтому у всех квантов (на данной частоте) одна и та же стандартная амплитуда.
Амплитуде электромагнитной волны соответствует количество фотонов. Чем больше фотонов, тем больше амплитуда волны. Если электромагнитная волна состоит только из одного фотона, то она имеет самую маленькую амплитуду, такую, что меньше амплитуды уже не бывает.
Такое положение дел обусловлено тем, что при квантовании полей квантуется именно амплитуда переменного поля (или волны) , а не частота. Поэтому амплитуды полей становятся дискретными и определяются числом квантов полей, а частоты остаются непрерывными, не квантованными. Поэтому энергия кванта является функцией непрерывной частоты, а амплитуда в каждом кванте это постоянная величина.
Если Вы квантуете не электромагнитные волны, а, например, волны в дискретной среде (звук в кристалле, спиновые волны в ферромагнетиках и т. п.) , то там тоже квантование идет по амплитуде волны. А то, что там частоты не дискретные, это не результат квантования, а результат дискретности пространства, то есть на любой длине укладывается только ограниченное количество стоячих волн.
