Från antenn till foton. Endast kvantfysik.

Om jag säger så här. Vi oscillerar en elektron med 1 svängning på 20 sekunder. När under dessa 20 sekunder släpps fotonen?

Statistiskt sett 1 gång under dessa 20 sekunder. Med sin osäkerhet så ibland efter 14 sekunder, ibland efter 23 sekunder, men sett över många svängningar så kommer medlet vara 20 sekunder. Exakt vilken sekund, eller vilken "del av elektronens svängning" som den sänder ut en foton kan vi inte säga. Men hela fotonen med sin energi på 1/20 hz kommer sändas ut som en enskild klump med en gång. Ett vågpaket. Det är vågpartikeldualiteten vi pratar om tror jag.

Har du en elektron som svänger med 1 hz medans den svänger mellan x0 och x1 så får vi i medelvärde en foton med 1 hz per period.
Låter vi en elektron som svänger med 1 hz göra detta mellan x0 och x10 så kommer vi få 10 st fotoner med 1 hz vardera under denna perioden, i medelvärde då det är statistiskt.
Eller som i fallet med en antenn, att man låter många elektroner sända ut fotonerna i den frekvensen de alla oscillerar i.

Så svaret på din fråga är en sannolikhetsdistrubition som ser ut som sen standard klockkurva, eftersom sannolikheten att en elektron sänder ut en foton för tidigt eller för sent är mindre än att den gör det vid det klassiska rätta ögonblicket, vilket vore efter exakt en period.

Kom ihåg att signalstyrkan, eller amplituden i ett elektromagnetiskt fält är antalet enskilda fotoner med den frekvensen.

Jag är osäker på om jag misslyckats förklara någonting så vill du kanske beskriva hur du tror att det fungerar så kanske vi kan utgå från det?

Nä, men detta är ju superbeskrivet. Tack. Är det en vit lögn eller är det korrekt nu? Den svårare varianten med tensorer kan jag inte, men detta du just beskrev låter ganska enkelt nu.

Så vilka variabler avgör vid varje tillfälle vad fotonerans energier blir?

Om vi tittar på en sinuskurva, som då skulle kunna representera den stående vågen som uppstår i en antenn, så är ju derivatan/lutningen (potentialskillnaden) i varje punkt inte konstant över hela antennen. Innebär det inte att det vid varje punkt och tillfälle finns en chans att det släpps en foton därifrån som har en frekvens proportionell till potentialskillnaden där? Alltså att det skulle skickas en massa fotoner av olika frekvenser helt enkelt. (detta går emot det du skrev).

Det är så nära jag kan komma med min uppfattning i ämnet. Någon annan skulle säkert förklara detta med andra ord, men jag är rätt säker på att jag inte har freestylat allt för mycket med orden.

Variabeln som avgör fotonens energi är kort och gott elektronens svängningsfrekvens.
Elektronens svängningsfrekvens, även om vi här tänker oss den som analog, klassisk eller "vågig", så är även den i grunden kvantmekanisk. Positioner och momentum är det lite sådär med, och en enskild elektron kommer alltid att röra sig statistiskt, även om vi också både kan och behöver använda oss av fältbeskrningar för att helt förstå allt som händer.

Det sista du skriver där, man kan tro det, och jag tror att man trodde det tills man upptäckte att så var det inte. Det vore ju det intuitiva och klassiska, men nej. Tänk inte att en elektron vid ett givet ögonblick innehar just den energin som platsen i sinuskurvan skulle motsvara i potential, utan tänk att elektronen har energin i hela cykeln eller perioden samtidigt. Om en elektron står still och tar emot ett vågpaket i form av en foton på 1000 hz så kommer processen ögonblickligen att innebära att fotonen upphör att existera och elektronen på en gång börjar vibrera i 1000 hz. 1 planktid senare så har elektronen energin 1000 hz, även fast den inte hunnit röra sig en endaste cykel i 1000 hz. Energiöverföringen är ögonblicklig. Allt eller inget.

(Sen är det en liten extra sannolikhetsfördelning på fotonerna som skickas ut. Alla är inte exakt en viss frekvens, utan det finns en osäkerhet även i frekvensen. Äkta monokromatiskt ljus existerar inte. Men det beror inte riktigt på detta, och jag orkar inte tänka på vad det beror på nu då det egentligen är en annan diskussion, men alla fotoner kommer inte vara exakt precis x i frekvens.)

Tänk inte att "potentialen" motsvarar någon "total energi" vid givet ögonblick, utan snarare fasen, vilket då leder till att motsvarande elektromagnetiska fält också har samma potential vid den tidpunkten. Det är alltså tiden som är kopplad till potentialen, inte kvantans totala energin, även om det då också härleder en mindre energi i ett givet ögonblick i motsvarande elektromagnetiska fält eftersom fasen. Energin finns där hela tiden, och hela energin finns där hela tiden, oavsett vart i sin sinuskurva en foton eller elektron råkar befinna sig i ett givet ögonblick. En foton vars energi definieras av dess frekvens upphör ju inte existera när den når 0 i sin "potential". Hela cykeln är energin. Den finns där hela tiden, tills den överförs ögonblickligen till något annat. En enhet energi med x storhet per partikel.
Eller för den delen, en enhet av en egenskap med x storhet per partikel.

Det här är klurigt. Man ska både ha koll på vad allt representerar, försöka att inte blanda det klassiska med det kvantmekaniska men samtidigt prata om både vågor och partiklar, samtidigt som det är ett logiskt system som vi evolutionärt saknar intuitiv förmåga att visualisera korrekt.

Jag har säkert fel om någonting, men i stora drag så är det så här.

Jag kom på en sak jag kan ha fel i. Jag vet inte om en elektronperiod-vågpaketet är lika med exakt en foton. Det kan kanske bli 2, eller 1000. Jag har ingen aning. Poängen var att det var ett konstant förhållande mellan dessa, sen kan det säkert konstantens storhet variera beroende på någon annan siffra. Typ, elektronens spinriktning mot andra laddade fält eller vem vet hokus pokus.
Så det var en vit lögn. Ljus sänds i kvanta, eller vågpaket, och elektroner är också kvantmekaniska. Deras samlade interaktioner blir fält. Det finns säkert fler genvägar i det jag skrivit men det får stå.