Атом излучил фотон: как он распределяется в пространстве?

Question

Волновая функция атома в принципе не ограничена в пространстве, и хотя подавляющая часть вероятности обнаружения данного атома находится именно в рамках характерного радиуса вокруг ядра (где то у орбитали) , атом можно с ничтожно малой вероятностью обнаружить и, напимер, в соседней галактике. Атом излучает фотон, который имет форму волнового пакета. Вопрос: этот волновой пакет опять же будет иметь ненулевую амплитуду быть обнаруженным в любой области пространства, хотя большая доля вероятности будет приходиться именно на центр пакета, то есть область, в которой была большая доля излучившего фотон атома?

Answer 1

Любая виртуальная частица, запертая в некотором обьеме - уплотнение поля. Так и фотон. В атоме это просто вклад во взаимодействие электрона с ядром. Когда фотон излучается, уплотнение начинает "расходиться" так, что напоминает раздувающуюся сферу. Максимальная вероятность обнаружения фотона теперь не внутри атома, а на поверхности этой сферы.

Answer 2

Волновая функция фотона, излучённого атомом, сферически симметрична. То есть, фотон от атома распространяется сразу во всех направлениях. Почитать про это можно здесь: (но там крутая математика! ) . И вы бы перестали писать про волновые пакеты. Фотон - это не волновой пакет, а квантовый объект. И формы у него нет. Даже форм-фактор фотона тождествен точке. Область наиболе вероятного обнаружения излученного фотона будет представлять собой сферу, радиус которой постоянно увеличивается со скоростью света. Излученный фотон и излучивший его атом являются квантово-запутанными частицами, и акт регистрации фотона в некоторой точке тут же скажется на излучившем атоме, придав ему импульс отдачи в сответствующем направлении (противоположном направлению на место регистрации фотона) .